При работе на электрических печах, металлографических микроскопах, твердомерах, металлорежущих станках и сварочных аппаратах

Министерство образования и науки Российской Федерации

 

 

ФГБОУ ВПО «СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

 

 

С.В. Гиннэ, С.Б. Наумов, С.Н. Мартыновская

 

 

МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ

 

 

Лабораторный практикум для студентов направления подготовки (специальности) 240300.65 «Химическая технология энергонасыщенных материалов и изделий», специализаций: 240301 «Химическая технология органических соединений азота», 240302 «Химическая технология полимерных композиций, порохов и твёрдых ракетных топлив» очной формы обучения

 

Красноярск 2014

Материаловедение [Текст]: лабораторный практикум для студентов направления подготовки (специальности) 240300.65 «Химическая технология энергонасыщенных материалов и изделий», специализаций: 240301 «Химическая технология органических соединений азота», 240302 «Химическая технология полимерных композиций, порохов и твёрдых ракетных топлив» очной формы обучения / С.В. Гиннэ, С.Б. Наумов,           С.Н. Мартыновская. – Красноярск: СибГТУ, 2014. – 73 с.

 

 

Изложены основные теоретические сведения по курсу «Материаловедение». Приведено описание микроструктурного анализа материалов, методов испытания материалов на твёрдость, операций термической обработки материалов.

 

 

© С.В. Гиннэ,

С.Б. Наумов,

С.Н. Мартыновская, 2014

 

 

© ФГБОУ ВПО «СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ», 2014

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………..…..	4
ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ…………………………….....	5
МОДУЛЬ 1 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЯ….	6
Лабораторная работа № 1 Испытание материалов на твёрдость………..	6
Лабораторная работа № 2 Микроструктурный анализ материалов……..	11
Лабораторная работа № 3 Определение критических точек в сплавах «Свинец – Сурьма» термическим методом…………...................	14
Лабораторная работа № 4 Построение диаграммы фазового равновесия и изучение микроструктур сплавов «Свинец – Сурьма»…...	17
МОДУЛЬ 2 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ....……………..…..	20
Лабораторная работа № 5 Микроструктурный анализ углеродистых сталей, полученных в условиях метастабильного равновесия……..…….	20
Лабораторная работа № 6 Микроструктурный анализ чугунов………....	24
Лабораторная работа № 7 Исследование  структуры  и  свойств     медных сплавов…..…………………………………………………………	28
Лабораторная работа № 8 Исследование  структуры  и  свойств алюминиевых сплавов………………………………………………….…..	35
Лабораторная работа № 9 Исследование  структуры  и  свойств титановых сплавов………………………………………………………….	42
Лабораторная работа № 10 Исследование  структуры  и  свойств магниевых сплавов…………………………………………………………	48
Лабораторная работа № 11 Исследование  структуры  и  свойств пластических масс………………………………………………………….	54
МОДУЛЬ 3 ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ……………………………………………………………...	60
Лабораторная работа № 12 Выбор режима закалки стальной детали......	60
Лабораторная работа № 13 Выбор режима отпуска закалённой стальной детали……………..……………....................................................	63
Лабораторная работа № 14 Исследование процесса цементации углеродистой стали........................................................................................	66
ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………......	71
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК…………………………………......	72
ПРИЛОЖЕНИЕ А (справочное) Перечень ключевых слов………….…..	73

ВВЕДЕНИЕ

 

Развитие современного химического производства, включающее разработку, проведение и совершенствование технологических процессов, контроль качества сырья и готовой продукции, получаемой в машинах и аппаратах химических производств связано с использованием разнообразных материалов. Это предполагает наличие у студентов направления подготовки (специальности) 240300.65 глубоких знаний о структурном строении, свойствах и технологиях обработки материалов, применяемых в химических технологиях.

Изучение указанного курса включает, наряду с достаточно обширной проработкой теоретического материала, выполнение целого комплекса лабораторных работ. Предлагаемый лабораторный практикум призван ознакомить студентов с основными методами исследования фазовых превращений, микроструктурами и свойствами металлов и сплавов, способами термообработки конструкционных материалов.

Перед выполнением лабораторных работ студенты проходят инструктаж по технике безопасности, а затем приступают к выполнению лабораторных работ в соответствии с методическими указаниями настоящего лабораторного практикума. Правила техники безопасности при проведении лабораторных работ изложены ниже.

Лабораторные работы студенты заканчивают представлением преподавателю отчётов о проделанных работах. Отчёты оформляются согласно СТП 3.4.206-01 СибГТУ.

Текущий контроль знаний, полученных студентами в процессе изучения теоретических основ при подготовке, а также при выполнении и оформлении отчёта по очередной лабораторной работе, осуществляется посредством использования экспресс-тестов или соответствующих материалов для проведения контроля в электронном виде.

Успешное выполнение лабораторных работ способствует формированию у студентов направления подготовки (специальности) 240300.65 следующих общепрофессиональных и профессиональных компетенций: способностью самостоятельно применять методы и средства познания, обучения и самоконтроля для приобретения новых знаний и умений, в том числе в новых областях, непосредственно не связанных со сферой деятельности, к развитию своих социальных и профессиональных компетенций (ОК-8); способностью самостоятельно приобретать с помощью информационных технологий и использовать в практической деятельности новые знания и умения, в том числе в новых областях знаний, непосредственно не связанных со сферой деятельности (ПК-2).

ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ

при работе на электрических печах, металлографических микроскопах, твердомерах, металлорежущих станках и сварочных аппаратах

 

1 Все токонесущие части электрических печей, приборов и прочего технологического оборудования изолируются.

2 Корпуса электропечей, приборов и прочего технологического оборудования заземляются.

3 Нагревательные элементы печей, при загрузке-выгрузке опытных образцов или тиглей со сплавами, обесточиваются выключателями.

4 Клещи, используемые для переноса нагретых образцов, должны быть исправными, соответствовать размеру и форме образцов.

5 Применять для закалки образцов масло с температурой вспышки не ниже 170 ºC.

6 Максимальная допустимая температура нагрева масла в ванне при закалке образцов не должна превышать (80 … 85) ºC.

7 Закалочные масляные ванны должны иметь плотно закрывающиеся крышки, прекращающие доступ воздуха к горящему маслу.

8 Во избежание ожогов, перед загрузкой в печь, образцы (шихта) должны быть очищены от масла и просушены.

9 Проводить работу только на исправном технологическом оборудовании. Работать на неисправном оборудовании запрещается.

10 Соблюдать правила безопасной эксплуатации технологического оборудования.