Исследовательская работа Казаченко Р., уч. 8 «Б», моу сош №6 Худолеева Е. Е., моу сош №6



страница1/2
Дата03.09.2017
Размер0,69 Mb.
ТипИсследовательская работа
  1   2
Муниципальное образовательное учреждение

Средняя общеобразовательная школа №6

«Исследование структуры стали марки 14ХГН»

Исследовательская работа

Выполнил:

Казаченко Р.,

уч. 8 «Б»,

МОУ СОШ №6

Руководитель:

Худолеева Е. Е.,

МОУ СОШ №6,

учитель химии

ЛЕСОСИБИРСК,2012

Содержание



Введение……………………………………………………………………….




1.Сталь……………………………………………………………………




1.2.Марка стали 14ХГН……………………………………………………




2. Приготовление микрошлифа




2.1. Травление образцов стали марки 14ХГН…………………………..…




3.Макроскопический анализ (изучение макроструктуры)……………




3.1 Способы макроанализа …………………………………………




4. Микроскопический анализ………………………………………………….




5.Оборудование…………………………………………………………




6.Практическая часть………………………………………………………




Заключение……………………………………………………………………




Литература………………………………………………………………………




Приложение……………………………………………………………………





Введение
В наше время строители используют сотни наименований различных материалов. Прогресс в этой области достиг небывалых вершин. Частных лиц и организаций, желающих купить профиль для металлопластиковых окон, становится больше год от года – и это имеет свое объяснение. Просто без металла и изделий из него не может функционировать ни одна отрасль хозяйства. Скажем, для строительных фирм большое значение имеют металлоконструкции. В качестве опорных элементов используются стальные балки этой марки, а одним из лучших кровельных материалов признан профнастил. Тяжелая строительная техника, огромные сооружения наподобие телевизионных вышек – все они строятся на основе металлопроката.

В аграрном секторе также невозможно прожить без металла. Металлические детали имеются и в сельхозтехнике, и в зданиях сельскохозяйственного назначения.

Одним из востребованных металлоизделий является стальной пруток марки 14ХГН . Данная разновидность металлопроката производится в строгом соответствии с ГОСТ 4543-71.

пруток стальной применяется в промышленности, строительстве, прокладке трубопроводов и в других областях.

Стальные прутки используется для портальных кранов, судовых кранов, мостовых кранов, автокранов, башенных кранов, лебедок, изготовления строп.

Как известно, пруток сталь имеет неограниченную область применения. Это и изготовление декоративных и силовых частей для изгородей, балконов и т.д, а также для заточки болтов, винтов и многих других деталей, используемых в машиностроении. Часто можно встретить использование стального прутка марки 14ХГН для армирования железобетона.

Таким образом, пруток - это металлическое изделие, выпускаемое из стали 12ХН, 40ХН, 12ХН3А, 20ХН3А, 14ХГН, 12Х2Н4А, 20Х2Н4А, 40ХМФА. Производство его осуществляется непосредственно на металлургическом заводе методом прокатки на горячем стане. Хотя некоторые виды изготавливают также методами прессования, ковки или вытягивания. После осуществления прокатки такую заготовку формуют методом волочения (теплого или холодного).

Задачей нашего исследования является макроскопическое исследование прутка 14ХГН. Выявить одну из причин частых изломов прутков из этой стали. Для безопасности применения в строительстве, промышленном применении на заводах и в быту.

Образцы для исследования взяты с Речного порта, цель: применить для поднятия грузов и судов.
Сталь

Сталь — это сплав железа с углеродом, содержащий углерод (до 2%), марганец (до 0,8%), кремний (до 0,35%), фосфор (до 0,07%) и серу (примерно 0,035%).

В системе железо — углерод существуют следующие фазы: жидкая фаза L, феррит δ, аустенит γ, цементит Fe3С

1. Жидкая фаза. В жидком состоянии железо хорошо растворяет углерод в любых пропорциях с образованием однородной жидкой фазы.

2. Феррит — твердый раствор внедрения углерода в α-железе с ОЦК (объемно-центрированой кубической) решеткой.

При температуре выше 1392 °C существует высокотемпературный феррит, с предельной растворимостью углерода около 0,1 % при температуре около 1500 °C (точка I)

Свойства феррита близки к свойствам чистого железа. Он мягок и пластичен, магнитен (при отсуствии углерода) до 770 °C.

3. Аустенит (γ) — твердый раствор внедрения углерода в γ-железе с ГЦК (гране-центрированной кубической) решеткой.

Атомы углерода занимают место в центре гранецентрированной кубической ячейки.

Аустенит имеет переменную предельную растворимость углерода: минимальную — 0,8 % при температуре 727 °C (точка S), максимальную — 2,14 % при температуре 1147 °C (точка Е).



4. Цементит (Fe3C) — химическое соединение железа с углеродом (карбид железа), со сложной ромбической решеткой, содержит 6,67 % углерода. Он твердый (свыше 1000 HВ), и очень хрупкий. Цементит фаза метастабильная и при длительным нагреве самопроизвольно разлагается с выделением графита.

Рисунок 1 – диаграмма железо – углерод


1.2 Марка стали 14ХГН

Марка - 14ХГН сталь конструкционная легированная ,хромо -марганцовистоникелевая. Содержит Х-хром, до 1%, Г-марганец, до 1%,Н-никель, до 1%,0,14% С-углерода.

Таблица 1 - Химический состав в % материала 14ХГН .

C

Si

Mn

Ni

S

P

Cr

0.13 - 0.18

0.17 - 0.37

0.7 - 1

0.8 - 1.1

до 0.035

до 0.035

0.8 - 1.1

Механические свойства при Т=20 o С материала 14ХГН .

Т,С (1)=Закалка 870 o C, масло, Отпуск 150 - 180 o C, воздух. Механические свойства стали 14ХГН при Т=20oС

sв - Предел кратковременной прочности , 1080[МПа]

sT - Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), 835[МПа]

d5 - Относительное удлинение при разрыве ,8 [ % ]

KCU - Ударная вязкость , 780[ кДж / м2]




  1. Приготовление микрошлифов

В оптическом микроскопе рассматриваются микрошлифы — специальные образцы металла, имеющие шлифованную и полированную гладкую поверхность, отражающую световые лучи.



Вырезка образца из исследуемого металла. Детали или образцы небольших размеров и веса после подготовки поверхности можно непосредственно установить на столике микроскопа. Если же размеры или вес детали (образца) значительны или трудно получить на детали плоскую поверхность, необходимо вырезать из детали специальную пробу, часто называемую темплетом.

Особое значение для результатов исследования имеет выбор места, из которого надо вырезать образец, и выбор той поверхности, по которой надо приготовить микрошлиф. Этот выбор зависит от цели исследования и формы детали.

Для изучения микроструктуры слитка вырезают несколько образцов (темплетов) таким образом, чтобы можно было определить изменение структуры по ряду поперечных сечений.

При исследовании причин разрушения различных деталей в процессе эксплуатации образцы для анализа вырезают вблизи места разрушения и в отдалении от него, чтобы можно было определить наличие каких-либо отклонений в строении металла. Кроме того, изучают структуру в продольном и поперечном направлениях.



Получение плоской поверхности образца. Поверхность образца, по которой будет проводиться металлографическое исследование, подвергают специальной обработке. В первую очередь получают приблизительно плоскую поверхность.

Шлифование плоскости образца. После получения приблизительно плоской поверхности образец шлифуют наждачной бумагой, помещенной для этого на плоском основании (обычно на стекле), или закрепленной с помощью зажимных колец, или наклеенной на вращающийся круг.

Шлифование производят последовательно наждачной бумагой различного сорта, сначала с более крупным зерном абразива, а затем с более мелким. Направление движения образца по наждачной бумаге или положение образца относительно направления круга при смене сорта бумаги изменяют на 90° для лучшего удаления гребешков и рисок, созданных предыдущим шлифованием (рис.3).






Рисунок 3 – используемая наждачная бумага с разным зерном

Остающиеся на поверхности образца после шлифования частицы абразивного материала удаляют обдуванием воздухом или промывкой водой.

При шлифовании очень мягких металлов вырываемые из наждачной бумаги абразивные частицы и металлические опилки могут легко вдавливаться в поверхность мягких металлов, поэтому наждачную бумагу предварительно смачивают в керосине или натирают парафином. Последнее применяют, например, при изготовлении микрошлифов из алюминия.

Полирование плоскости образца. Полированием удаляют оставшиеся после шлифования мелкие риски. Применяют механический, химико-механи­ческий и электрохимический способы полирования.

1. Механическое полирование производят на вращающемся круге с натянутым или наклеенным полировальным материалом (фетр, бархат, тонкое сукно), на который непрерывно или периодически наносят абразивное вещество с частицами очень малых размеров (оксид хрома, оксид алюминия, оксид железа и т. д.). Эти абразивные вещества предварительно взмучивают в воде, а затем поливают ими круг.

Полировальный круг должен быть влажным, а нажатие образца на круг незначительным. Скорость вращения круга диаметром 250 мм должна быть 400–600 об/мин.

Полирование считается законченным, когда поверхность образца приобретает зеркальный блеск и даже под микроскопом не видны риски или царапины.

2. Химико-механическое полирование производят полировальным кругом, на который вместе с абразивом наносят химические вещества, способствующие более быстрой обработке.

Для полирования черных металлов применяют пасту ГОИ. Эта паста выпускается трех сортов по зернистости и состоит из трехоксида хрома, стеарина, керосина, силикагеля и других веществрис.4).







Рисунок 4– паста ГОИ для полирования: а) паста весовая б) специальная для стали

Каталог: sites -> icm.institute.sfu-kras.ru -> files
sites -> Нормы морфологии и синтаксиси трудные случаи морфологии
sites -> Большой зал Детской филармонии Общее количество мест – 500 (+ 4 для людей с офв) На сцене рояль –
sites -> Печатная Сб Научно-методическая конференция «Вопросы совершенствования предметных методик в условиях информатизации образования» Славянск на Кубани 2011 0,3
files -> Лабораторная работа №3 "Изучение квантования, преобразования и восстановления сигналов в среде Micro Cap 6"
files -> Руководство по ее прохождению для подготовки дипломированных специалистов по направлению 651300 "Металлургия" специальности 110500
files -> Рабочая программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом профессионального высшего образования, утвержденным
files -> «Основы проектирования и строительное дело» Цель преподавания дисциплины
files -> Лабораторная работа №5 " Разработка асутп в среде scada системы trace mode 6"
files -> Государственные вузы чехии


Поделитесь с Вашими друзьями:
  1   2


База данных защищена авторским правом ©grazit.ru 2019
обратиться к администрации

войти | регистрация
    Главная страница


загрузить материал