Черкаський державний технологічний університет

Черкаський державний технологічний університет

Кафедра енерготехнологій

ЖУРНАЛ

Протоколів лабораторних робіт з курсу

“Матеріалознавство”

для студентів машинобудівних спеціальностей

усіх форм навчання

 

Студент____________________________________

факультет__________________________________

Курс________________Група__________________

 

Черкаси 2012

 

Лабораторна робота № 1

Визначення будови металів методом макроскопічного аналізу

Мета роботи:__________________________________________________________

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

Оснащення роботи:

1. ___________________________________________________________________

2. ___________________________________________________________________

3. ___________________________________________________________________

4. ___________________________________________________________________

 

Протокол №1 (зразок №1)

Назва зразка - _____________________________________________

Матеріал - ______________________________

Опис макроструктури та виявлених

дефектів________________________________ _______________________________________ _______________________________________

Спосіб виготовлення заготовки:

_______________________________________ _______________________________________

Протокол №2 (зразок №2)

Назва зразка - _____________________________________________

Матеріал - ______________________________

Опис макроструктури та виявлених

дефектів________________________________ _______________________________________ _______________________________________

Спосіб виготовлення заготовки:

_______________________________________ _______________________________________

Висновок:_____________________________________________________________

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

Протокол №3 (зразок №3)

Назва зразка - _______________________________________________

Матеріал - _______________________________

Опис макроструктури та виявлених

дефектів________________________________ _______________________________________ _______________________________________

Спосіб виготовлення заготовки:

_______________________________________ _______________________________________

Протокол №4 (зразок №4)

Назва зразка - ______________________________________________

Матеріал - ______________________________

Опис макроструктури та виявлених

дефектів________________________________ _______________________________________ _______________________________________

Спосіб виготовлення заготовки:

_______________________________________ _______________________________________

Протокол №5 (зразок №5)

Назва зразка - ______________________________________________

Матеріал - ______________________________

Опис макроструктури та виявлених

дефектів________________________________ _______________________________________ _______________________________________

Спосіб виготовлення заготовки:

_______________________________________ _______________________________________

 

Висновки:_____________________________________________________________

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

 

 

Роботу виконав: Роботу перевірив

___________________ ___________________

“___”_________20 р. “___”________20 р.

Лабораторна робота № 2

Вивчення структури металів методом мікроскопічного аналізу

Мета роботи:___________________________________________________________

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

Оснащення роботи:

1. ____________________________________________________________________

2. ____________________________________________________________________

3. ____________________________________________________________________

4. ____________________________________________________________________

 

 

Протокол №1

Будова металографічного мікроскопу МИМ-7

 

____________________

____________________

____________________

____________________

____________________

____________________

____________________

____________________

____________________

____________________

____________________

____________________

____________________

____________________

____________________

____________________

_____________________

_____________________

_____________________

_____________________

 

 

Рис.2.1- Оптична схема мікроскопа МИМ-7

 

Настроювання мікроскопа МИМ-7:__________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Методика приготування мікрошліфів:

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

 

Протокол №2

Мікроструктура сталі

 

Марка сталі, ДЕСТ__________________________

Масова частка вуглецю, % ___________________

 

 

Збільшення:

литої катаної

 

Висновки:___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

 

Роботу виконав: Роботу перевірив

___________________ ___________________

“___”_________20 р. “___”________20 р.

Лабораторна робота № 3

Визначення твердості металів методом Бринелля

Мета роботи: __________________________________________________________

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

Оснащення роботи:

1. ____________________________________________________________________

2. ____________________________________________________________________

3. ____________________________________________________________________

4. ____________________________________________________________________

 

Протокол №1

Рис. 3.1- Схема приладу для вимірювання твердості методом Бринелля (вдавлюванням кульки):

 

1-____________________________ 2-______________________________

3-____________________________ 4-_______________________________

5-____________________________ 6-_______________________________

7-____________________________ 8-_______________________________

Рис.3.2- Схема визначення твердості металу методом Бринелля:

Р, кгс – _____________________ d, мм– ______________________

D, мм – _____________________ h, мм–______________________

Протокол №2

Формула для визначення числа твердості:

НВ =

де: F, мм²- ____________________________________

Таблиця 3.1- Експериментальні дані по вимірюванню твердості зразків

 

Матеріал, марка зразка	Товщина зразка, мм	Зусилля F, кгс	Діаметр кульки, D, мм	Витримка під наванта-женням, с	Діаметр відбитку, d, мм	Число твердості НВ, кгс/мм^2

 

Висновки:________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

 

Роботу виконав: Роботу перевірив:

___________________ ___________________ “___”_________20 р. “___”_________20 р.

Лабораторна робота № 4

Визначення твердості металів методом Роквелла

Мета роботи: _____________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

Оснащення роботи:

1. ______________________________________________________________________

2. ______________________________________________________________________

3. ______________________________________________________________________

4. _______________________________________________________________________

Протокол №1

 

Рис.4.1.Схема приладу для вимірювання твердості методом

Роквелла (вдавлювання алмазного конуса чи сталевої кульки):

 

1- _________________________ 2- ________________________

3- _________________________ 4- ________________________

5- _________________________ 6- ________________________

7- _________________________ 8- ________________________

9- _________________________ 10- ________________________

 

Рис.4.2. Схеми прикладання зусиль при вимірюванні твердості металів по Роквеллу

 

 

Протокол №2

Таблиця 4.1 – Експериментальні дані по вимірюванню твердості зразків

 

Матеріал (марка) зразка	Вид термічної обробки	Товщина зразка, мм	Зусилля, кгс	Вид накінечника	Число твердості, кгс/мм^2
HRCе	HRA	HRB

 

 

Висновки:___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

 

Роботу виконав: Роботу перевірив:

___________________ ___________________ “___”_________20 р. “___”_________20 р.

 

 

Лабораторна робота № 5

Залізовуглецеві сплави та їх мікроскопічне дослідження

Мета роботи:____________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

Оснащення роботи:

1. ______________________________________________________________________

2. ______________________________________________________________________

3. ______________________________________________________________________

4. ______________________________________________________________________

 

Протокол №1

Матеріал(марка), ДЕСТ - ______________________________

Масова частка вуглецю, % -____________________________

Структурні складники: ________________________________

Опис мікроструктури:______________________________________________________

_________________________________________________________________________

Механічні властивості (за літературними даними):

Границя міцності на розтяг, s_в, кгс/мм²_____________

Відносне подовження, d, % _______________________

Твердість, НВ, кгс/мм² ___________________________

Рисунок мікроструктури

Критичні точки сталі, (°С):

А₁=________; А₃=________

 

Характеристика сталі:

за хімічним складом- ____________________________________

за способом виготовлення-________________________________

за мікроструктурою- _____________________________________

за призначенням-________________________________________

Приклади застосування: ________________________________________________

_________________________________________________________________________

 

Протокол №2

Матеріал(марка), ДЕСТ - ______________________________

Масова частка вуглецю, % - ____________________________

Структурні складники: ________________________________

Опис мікроструктури: _____________________________________________________

_________________________________________________________________________

Механічні властивості (за літературними даними):

Границя міцності на розтяг, s_в, кгс/мм² ________________

Відносне подовження, d, % __________________________

Твердість, НВ, кгс/мм² ______________________________

Рисунок мікроструктури

Критичні точки сталі, (°С):

А₁=_________; А₃ =_________

 

Характеристика сталі:

за хімічним складом-___________________________________

за способом виготовлення-______________________________

за мікроструктурою-___________________________________

за призначенням- _____________________________________

Приклади застосування: ___________________________________________________

_________________________________________________________________________

Протокол №3

Матеріал(марка), ДЕСТ - ____________________________

Масова частка вуглецю, % - __________________________

Структурні складники: ______________________________

Опис мікроструктури: ____________________________________________________

________________________________________________________________________

Механічні властивості (за літературними даними):

Границя міцності на розтяг, s_в, кгс/мм²________________

Відносне подовження, d, % __________________________

Твердість, НВ, кгс/мм²______________________________

Рисунок мікроструктури

Критичні точки сталі, (°С):

А₁=_______; А₃ =_______

 

Характеристика сталі:

за хімічним складом- ____________________________

за способом виготовлення- _______________________

за мікроструктурою-_____________________________

за призначенням- _______________________________

Приклади застосування: ______________________________________________

____________________________________________________________________

Протокол №4

Матеріал(марка), ДЕСТ - _____________________________

Масова частка вуглецю, % - ___________________________

Структурні складники: _______________________________

Опис мікроструктури: __________________________________________

______________________________________________________________

Механічні властивості (за літературними даними):

Границя міцності на розтяг, s_в, кгс/мм²_____________

Відносне подовження, d, % _______________________

Твердість, НВ, кгс/мм²___________________________

Рисунок мікроструктури

Критичні точки сталі, (°С):А₁=_______; А₄=_______

Характеристика сталі:

за хімічним складом- _____________________________

за способом виготовлення- ________________________

за мікроструктурою-______________________________

за призначенням-_________________________________

Приклади застосування: _____________________________________________

__________________________________________________________________

 

Протокол №5

Структурні складники (дати визначення):

Ферит-__________________________________________________________________

Аустеніт-________________________________________________________________

Цементит-_______________________________________________________________

Перліт- _________________________________________________________________

Ледебурит- ______________________________________________________________

 

T, °C

Діаграма стану сплавів “ залізо – цементит ”

0 1 2 3 4 5 6 7

Масова частка вуглецю, %

 

Точки: А-______________________________________________________________

N-____________________________________________________________________

G-____________________________________________________________________

Е- ____________________________________________________________________

Р- ____________________________________________________________________

S- ____________________________________________________________________

H_____________________________________________________________________

Q-_____________________________________________________________________

Лінії: АВСД-____________________________________________________________

АНІЕСF- _______________________________________________________________

GP- ____________________________________________________________________

ES-_____________________________________________________________________

ECF-____________________________________________________________________

PSK- ___________________________________________________________________

PQ- ____________________________________________________________________

Області: NIESG-__________________________________________________________

GPQ- ___________________________________________________________________

AHNA-__________________________________________________________________

 

 

Протокол №6

Рисунки мікроструктур білих чавунів:

 

 

Збільшення -

доевтектичного евтектичного заевтектичного

 

Масова частка вуглецю в білому чавуні, %

доевтектичного_________евтектичного;_____________заевтектичного____________

Спосіб отримання:________________________________________________________

________________________________________________________________________

 

Структурні складники білих чавунів:

доевтектичного _________________________________________________________

евтектичного _____________________________________________________________

заевтектичного____________________________________________________________

Приклади застосування білих чавунів: ________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

 

Висновки:_______________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

 

Роботу виконав: Роботу перевірив:

___________________ __________________

“___”_________20 р. “___”________20 р.

Лабораторна робота №6

Лабораторна робота № 7

Протокол №1

Матеріал(марка), ДЕСТ - _________________

Масова частка вуглецю, %:________________

Критичні точки сталі, (°С): А₁=_______; А₃=_______

 

Температура нагрівання, Т(°С):_________

Час, хв.: нагрівання:________; витримки-________;

Охолоджуюче середовище: при відпалі_________________;

при нормалізації-__________________;

Швидкість охолодження, град/с:

при відпалі-_______________; при нормалізації-________________

 

Твердість, НВ, кгс/мм²:

після відпалу-____________; після нормалізації-______________

Припустима структура: після відпалу-__________________________

після нормалізації- __________________________________________

 

Графік відпалу сталі Графік нормалізації сталі

Т, ˚С

Т˚С

 

0 20 40 60 80 100 0 20 40 60 80

Час, хв. Час, хв.

 

Протокол №2

Гартування сталі

Матеріал(марка), ДЕСТ - ___________________

Масова частка вуглецю, %: ___________________

Критичні точки сталі, (°С): А₁=_________; А₃=_________

Температура нагрівання, (°С):__________

Час, хв.: нагрівання:__________; витримки-_________;

Гартувальне середовище: _____________________________

Швидкість охолодження, град/с: в маслі-_______; у воді -________

Твердість, НRC, кгс/мм²:

після гартування в маслі- _______; після гартування у воді- ______

Припустима структура:

після гартування в маслі- __________; після гартування у воді- _________

 

Графік гартування сталі

	T, °C

0 20 40 60 80 100

Час, хв.

 

Протокол №3

Таблиця 7.1 Результати термічної обробки сталі________

 

Вид термічної обробки	Режим ТО	Швидкість охолодження, ˚С/с	Твердість, МПа	Припустима структура
t, ˚С	τ, хв.	НВ	НRС
відпал
нормалізація
гартування в маслі
гартування в воді

 

НВ 600

Залежність твердості сталі від швидкості охолодження

 

 

 

0 150 200 250 300

Швидкість охолодження, °С/с

 

Опис мікроструктури:

 

після відпалу_____________________________________________________________

після нормалізації- ________________________________________________________

після гартування в маслі-___________________________________________________

після гартування у воді- ___________________________________________________

 

Висновки:____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

Роботу виконав: Роботу перевірив:

___________________ ___________________

“___”_________20 р. “___”________20 р.

Лабораторна робота № 8

Протокол №1

Таблиця 8.1.-Хімічний склад сталі вуглецевої якісної конструкційної (ГОСТ 1050-88) та інструментальної (ГОСТ 1435-94, ГОСТ 5950-93)

 

Марка сталі	Масова частка елементів, %
вуглець	кремній	марганець	хром	інші елементи

Таблиця 8.2.- Результати термічної обробки (гартувальне середовище:__________)

 

Матеріал (марка, ДЕСТ)	Масова частка вуглецю, %	Твердість в відпаленому стані НВ, МПа	Товщина зразка, мм	Температура гартування, ^0С	Час витрим ки, хв.	Твердість після т/о, НRСе	Припустима структура

 

Опис мікроструктури доевтектоїдної сталі:

після гартування від температури нижче критичної точки А₁ -_________________________________________________________________________

після гартування від температур між критичними точками А₁ та А₃ -_________________________________________________________________________

після гартування від температур вище критичної точки А₃ -

_________________________________________________________________________

Протокол №2

Графік залежності твердості загартованої сталі від масової частки в ній вуглецю

 

0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2

Масова частка вуглецю, %

 

Опис мікроструктури сталей після гартування:

Сталь__________ -__________________________________________

Сталь___________ -_________________________________________

Сталь___________ - ________________________________________

Сталь___________ - ________________________________________

 

Висновки:________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

Роботу виконав: Роботу перевірив:

___________________ ___________________

“___”_________20 р. “___”________20 р.

 

 

Лабораторна робота № 9

Протокол №1

Повний відпал

Матеріал(марка), ДЕСТ - _________________

Масова частка вуглецю, %:________________

Температура нагрівання, °С: ______________

Охолоджуюче середовище: ________________

Швидкість охолодження, град/с:____________

Структурні складники:__________________________________________

Опис мікроструктури: _____________________________________________________

_________________________________________________________________________

Механічні властивості (за літературними даними);

Границя міцності, s_в, кгс/мм²:____________________

Границя текучості, s_0,2, кгс/мм²:__________________

Відносне подовження, d%:_______________________

Відносне звуження, y %: ________________________

Ударна вязкість, КСU, кДж/м² (кгс м/см²): __________

Твердість, НВ, кгс/мм²:___________________________

 

Рисунок мікроструктури:

Збільшення:

Приклади застосування: ___________________________________________________

_________________________________________________________________________

Висновки:__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

Протокол №2 (зразок №2)

Відпал від температури значно більше А₃

Матеріал(марка), ДЕСТ - ___________________

Масова частка вуглецю, %:__________________

Температура нагрівання, °С: _________________

Охолоджуюче середовище: __________________

Швидкість охолодження, °С/с: _______________

Структурні складники:_____________________________________________________

Опис мікроструктури:_____________________________________________________

________________________________________________________________________

 

Механічні властивості (за літературними даними);

Границя міцності, s_в, кгс/мм²:__________________

Границя текучості, s_0,2, кгс/мм²:_________________

Відносне подовження, d%:_____________________

Відносне звуження, y %: ______________________

Ударна вязкість, КСU, кДж/м² (кгс. м/см²):________

Твердість, НВ, кгс/мм²:_________________________

 

Рисунок мікроструктури:

Збільшення:

Приклади застосування: ___________________________________________________

_________________________________________________________________________

Висновки:__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

Протокол №3 (зразок №3)

Гартування повне

Матеріал(марка), ДЕСТ- __________________

Масова частка вуглецю, %: ________________

Температура нагрівання, °С: _______________

Охолоджуюче середовище: ________________

Швидкість охолодження, град/с: ___________

Структурні складники:_____________________________________________________

Опис мікроструктури:______________________________________________________

_________________________________________________________________________

 

Механічні властивості (за літературними даними);

Границя міцності, s_в, кгс/мм²:_________________

Границя текучості, s_0,2, кгс/мм²:________________

Відносне подовження, d%:____________________

Відносне звуження, y %: _____________________

Ударна вязкість, КСU, кДж/м² (кгс. м/см²):_______

Твердість, НRC, кгс/мм²: ______________________

 

Рисунок мікроструктури:

Збільшення:

 

Приклади застосування: ___________________________________________________

________________________________________________________________________

Висновки:__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Протокол №4 (зразок №4)

Гартування неповне

Матеріал(марка), ДЕСТ - ___________________

Масова частка вуглецю, %:__________________

Температура нагрівання, °С: _________________

Охолоджуюче середовище: __________________

Швидкість охолодження, °С/с:________________

Структурні складники: ____________________________________________________

Опис мікроструктури: _____________________________________________________

________________________________________________________________________

Механічні властивості (за літературними даними):

Границя міцності, s_в, кгс/мм²:_________________

Границя текучості, s_0,2, кгс/мм²:_______________

Відносне подовження, d%:____________________

Відносне звуження, y %:_____________________

Ударна вязкість, КСU, кДж/м² (кгс. м/см²): ______

Твердість, НRC, кгс/мм²:______________________

 

Рисунок мікроструктури:

Збільшення:

Приклади застосування:____________________________________________________

_________________________________________________________________________

Висновки:_________________________________________________________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

 

Протокол №5 (зразок №5)

Гартування з низьким відпуском

Матеріал(марка), ДЕСТ - _______________

Масова частка вуглецю, %:______________

Температура нагрівання, °С: при гартуванні___________, при відпуску____________

Охолоджуюче середовище: при гартуванні ___________, при відпуску____________

Швидкість охолодження, град/с: при гартуванні___________; при відпуску_________

Структурні складники:_____________________________________________________

Опис мікроструктури:______________________________________________________

_________________________________________________________________________

Механічні властивості (за літературними даними);

Границя міцності, s_в, кгс/мм²:__________________

Границя текучості, s_0,2, кгс/мм²:________________

Відносне подовження, d%: _____________________

Відносне звуження, y %: ______________________

Ударна вязкість, КСU, кДж/м² (кгс. м/см²): _______

Твердість, HRCэ, кгс/мм²:______________________

 

Рисунок мікроструктури:

Збільшення:

Приклади застосування: ___________________________________________________

________________________________________________________________________

Висновки:__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

Протокол №6 (зразок №6)

Гартування з середнім відпуском

Матеріал(марка), ДЕСТ - _______________

Масова частка вуглецю, %:______________

Температура нагрівання, °С: при гартуванні_________, при відпуску ___________

Охолоджуюче середовище: при гартуванні ___________, при відпуску____________

Швидкість охолодження, град/с: при гартуванні_________, при відпуску___________

Структурні складники:_____________________________________________________

Опис мікроструктури:______________________________________________________

_________________________________________________________________________

 

Механічні властивості (за літературними даними):

Границя міцності, s_в, кгс/мм²: _________________

Границя текучості, s_0,2, кгс/мм²: _______________

Відносне подовження, d%: ____________________

Відносне звуження, y %:______________________

Ударна вязкість, КСU, кДж/м² (кгс. м/см²): _______

Твердість, HRCэ, кгс/мм²:______________________

 

Рисунок мікроструктури:

Збільшення:

Приклади застосування: ___________________________________________________

________________________________________________________________________

Висновки:_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

Протокол №7 (зразок №7)

Гартування з високим відпуском

Матеріал(марка), ДЕСТ- ____________

Масова частка вуглецю, %:__________

Температура нагрівання, °С: при гартуванні___________, при відпуску__________

Охолоджуюче середовище: при гартуванні___________, при відпуску__________

Швидкість охолодження, град/с: при гартуванні___________, при відпуску________

Структурні складники:____________________________________________________

Опис мікроструктури:_____________________________________________________

________________________________________________________________________

 

Механічні властивості (за літературними даними):

Границя міцності, s_в, кгс/мм²:_______________

Границя текучості, s_0,2, кгс/мм²: _____________

Відносне подовження, d%:__________________

Відносне звуження, y %: ___________________

Ударна вязкість, КСU, кДж/м² (кгс. м/см²): _____

Твердість, HRCэ, кгс/мм²:____________________

 

Рисунок мікроструктури:

Збільшення:

Приклади застосування: ___________________________________________________

________________________________________________________________________

 

Висновки:__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

 

 

Роботу виконав: Роботу перевірив:

___________________ ___________________

“___”_________20 р. “___”________20 р.

Лабораторна робота № 10

Протокол №2

Навуглецювання сталі- з термічною обробкою

Матеріал(марка), ДЕСТ - ______________

Масова частка вуглецю, %:_____________

Температура насичення, °С: ____________

Тривалість насичення _________________

Вид термічної обробки (Т.О.): ______________________________________________

Температура нагрівання:__________________________________________

Оходжуюче середовище:__________________________________________

Швидкість охолодження, град/с: ___________________________________

Вид відпуску: ___________________________________________________

Температура відпуску, °С:______________ Тривалість відпуску, хв.:______________

Оходжуюче середовище при відпуску: ______________________________

Швидкість охолодження, град/с: ___________________________________

Структурні складові сталі після ХТО:_______________________________

покриття-_______________________________________________________

перехідної зони- _________________________________________________

головного металу-________________________________________

Вид механічної обробки:__________________________________________

Микротвердість фаз HV, кгс/мм²:покриття-_________;перехідної зони-___________;

головного металу-__________

Спеціальні властивості покриття: ___________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

Рисунок мікроструктури покриття

 

Збільшення:

 

 

Приклади застосування: ___________________________________________________

________________________________________________________________________

 

Протокол №3

Азотування сталі

Матеріал(марка), ДЕСТ-________________

Хімічний склад сталі, % мас.:________________________________________________

Вид термічної обробки до насичення: ____________________________

Температура нагрівання для ТО,°С: ____________

Оходжуюче середовище: _____________________

Швидкість охолодження, град/с:_______________

Температура насичення, ˚С: ________________

Тривалість насичення, год____________________

Склад насичуючого середовища, мас. %:______________________________________