лаб. работы МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Часть III. Практикум Часть 3 Методические указания к выполнению лабораторных работ для студентов дневной и заочной форм обучения
 Скачать 1.47 Mb.
|
|
ГОСУДАРСТВЕННОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «БЕЛОРУССКО-РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» Кафедра «Технологии металлов» МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕЛабораторный практикум Часть 3 Методические указания к выполнению лабораторных работ для студентов дневной и заочной форм обучения Могилев 2007 УДК 620.22 ББК М Рекомендовано к опубликованию учебно-методическим управлением ГУ ВПО «Белорусско-Российский университет» Одобрено кафедрой «Технология металлов» «31» августа 2007г., протокол № 1 Составители: д-р техн. наук, проф. Ф. Г. Ловшенко канд. техн. наук, доц. Г. Ф. Ловшенко ст. преподаватель А. И. Хабибуллин Рецензент канд.техн.наук, доцент Н. С. Гарлачов Н.С. Изложены основные теоретические положения и методические указания к выполнению следующих лабораторных работ по курсу «Материаловедение»: «Химико-термическая обработка стали», «Цветные металлы и сплавы», «Выбор стали и назначение режима термической обработки». Учебное издание МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Часть 3 Ответственный за выпуск Г. Ф. Ловшенко Технический редактор А. Т. Червинская Компьютерная верстка Н. П. Полевничая Подписано в печать Формат 60х84 1/16. Бумага офсетная. Гарнитура Таймс. Печать трафаретная .Усл. печ. л. Уч. -изд. л. Тираж 215 экз. Заказ № Издатель и полиграфическое исполнение: Государственное учреждение высшего профессионального образования «Белорусско-Российский университет» 212005, г. Могилев, пр. Мира, 43 ЛИ № 02330 / 375 от 29.06.2004 г. © ГУ ВПО «Белорусско-Российский университет», 2007 Содержание
Часть 3 15 Лабораторная работа № 15. Химико-термическая обработка стали Цель работы: ознакомление с основными положениями теории химико-термической обработки; изучение технологических процессов важнейших видов химико-термической обработки и структуры слоев стали после ХТО. Химико-термической обработкой (ХТО) называют технологические процессы, приводящие к диффузионному насыщению поверхностного слоя деталей различными элементами. ХТО применяют для повышения твердости, износостойкости, сопротивления усталости и контактной выносливости, а также для защиты от электрохимической и газовой коррозии. При ХТО деталь помещают в среду, богатую насыщающим элементом. При ХТО происходят три элементарных процесса: диссоциация, абсорбция и диффузия. Диссоциация протекает в газовой среде и состоит в распаде молекул и образовании активных атомов диффундирующего элемента. Степень распада молекул газа называется степенью диссоциации. Абсорбция происходит на границе «газ-металл» и заключается в поглощении поверхностью металла насыщающего элемента. Под диффузией понимают проникновение элемента вглубь насыщаемого металла. В результате ХТО образуется диффузионный слой. Наибольшая концентрация насыщаемого элемента наблюдается на поверхности изделия, по мере удаления от поверхности она снижается. Фазовые и структурные изменения, происходящие при ХТО в диффузионном слое, и его строение определяются изотермическим разрезом диаграммы состояния «обрабатываемый металл – насыщающий элемен» при температуре диффузионного насыщения. Предположим, что системе «обрабатываемый металл А – насыщающий элемент В» соответствует диаграмма состояния, представленная на рисунке 15.1 , а насыщение происходит при температуре t1. Если процессы диссоциации, абсорбции и диффузии протекают активно и времени насыщения достаточно, то на поверхности образуется слой твердого раствора А и В переменной концентрации. Под ним будет находиться слой твердого раствора А и В в химическом соединении АnВm переменной концентрации и далее твердый раствор В и А, убывающий от предела насыщения до нуля. На границах раздела слоев концентрация изменяется скачкообразно в соответствии с диаграммой состояния системы. Распределение насыщающего элемента по толщине диффузионного слоя и его строение приведены на рисунке 15.2.  АnBm     0 C1 C2 C3 C4 В,%  t1 C  В, %    Рисунок 15.1 – Диаграмма состояния сплавов с ограниченной растворимостью и химическим соединением
 Образуемые фазыВ,% C4 C3 В |
(А)