Завдання
1. Вивчити мікроструктури легованих конструкційних сталей і сталей з особливими властивостями в початковому стані і після термічної обробки.
2. Схематично замалювати і описати вивчені мікрострукури.
3. Скласти звіт по роботі.
Мета: ____________________________________________________
______________________________________________________________________
Прилади і матеріали: для проведення роботи необхідно мати металографічний мікроскоп, набір мікрошліфів легованих сталей (конструкційних, інструментальних сталей та сталей з особливими властивості); циркуль і лінійку.
Порядок проведення роботи
На металографічному мікроскопі МІМ-8М були проглянуті і вивчені мікрошліфи легованих сталей в початковому стані і після термічної обробки. Результати мікроаналізу приведені в протоколі.
Протокол мікроаналізу легованих сталей в початковому стані і після термічної обробки.
| №п/п | Назва сталі | Марка сталі, хімічний склад | Термічна обробка | Мікроструктура | |
| малюнок | назва | ||||
| Конструкційна легована сталь | 18ХГТ | 
| |||
|
| |||||
| Конструкційна середньо вуглецева сталь | 30ХГС | 
| |||
|
| |||||
| Пружинно – ресорна сталь | 70С3А | 
| |||
|
| |||||
| Інструментальна швидкорізальна сталь | Р6М3 | 
| |||
| |||||
| Хромиста нержавіюча сталь | 12Х17 | 
| |||
|
|
Мікроструктура конструкційних сталей.
Мікроструктура низько вуглецевих (цементитних) сталей. До низько вуглецевих сталей відносяться сталі марок: 15Х, 20Х, 20ХН, 12ХН3А, 12Х2Н4А, 20Х2Н4А, 18Х2Н4ВА, 18ХГТ, 25ХГТ та інші.
Ці сталі після відпалу мають структуру ферит + перліт, а після гартування і низької відпустки – мало вуглецевий мартенсит.
Рис.8.1 Мікроструктура сталі 18ХГТ
а) після відпалу - ферит + перліт; б) після гартування – мало вуглецевий мартенсит (х500); травлення 4% спиртовим розчином азотної кислоти
Мікроструктура середньо вуглецевих сталей.
До середьовуглецевих сталей відносяться марки: 30Х, 35Х, 40Х, 50Х, 20ХГСА, 25ХГСА, 30ХГСА, 30ХН3А, 40ХН, 45ХН, 40ХН2МА. Після відпалу мікроструктура цих сталей буде ферит – перліт, а після гартування і високої відпустки – сорбіт.
Рис.8.2Мікроструктура сталі 45
Прокат. Ферит + Перліт (х500);
травлення 4% спиртовим розчином азотної кислоти
Рис.8.3 Мікроструктура сталі 45 після нормального відпалу – ферит + перліт (Х500); травлення 4% спиртовим розчином азотної кислоти
Мікроструктура пружинно-ресорних сталей.
До пружинних та ресорних сталей відносяться: 65Г, 50С2, 55С2, 60С2А, 70С3А, 60С2ХФА, 50ХГА, 60С2Н2А, 60С2ХФА та інше.
Після відпалу ці сталі матимуть структуру перліт – ферит, а після гартування і відпустки при температурі 350-500 
С (залежно від марки сталі) тростит.
Рис.8.4 Мікроструктура сталі 60С2:
а) в стані поставки – ферит +перліт; б) після гартування і відпустки – тростит (Х500); травлення 4% спиртовим розчином азотної кислоти
Мікроструктура шарикопідшипникової сталі.
Передбачає чотири марки шарикопідшипникової сталі: ШХ6, ШХ15, ШХ9, ШХ15СГ. Після відпалу структура має вид дрібнозернистого перліту, після гартування і низької відпустки структура скритокристалічного мартенситу з рівномірно розташованими дрібними карбідами.
Рис.8.5 Мікроструктура сталі ШХ15 після відпалу: а) нормальний відпал; б) недогрів при відпалі; в) перегрів при відпалі (Х500); травлення 4% спиртовим розчином азотної кислоти
Мікроструктура інструментальних сталей.
Леговані інструментальні сталі застосовують для виготовлення ріжучого інструменту, працюючого при великих швидкостях різання. До цих сталей відносять наступні марки: Р9, Р12, Р18, Р6М3, Р6М5, Р9Ф5, Р9К5, Р10К5Ф5 і ін.
Швидкоріжучі сталі відносять до карбідного (ледебуритного) класу.
В стані лиття структура швидкоріжучої сталі складається з ледебуритної евтектики. Швидкоріжучі сталі мають три види карбідів: первинні (ледебуритна евтектика), другорядні (виділяються при охолодженні з аустеніту), та евтектичні (утворюються від термічного перетворення).
Рис.8.6 Мікроструктура сталі в стані лиття швидкороріжучої Р18 (Х500);
травлення 4% спиртовим розчином азотної кислоти
Рис.8.7 Мікроструктура кованої сталі і відпаленої швидкоріжучої сталі
Р18 (Х500); травлення 4% спиртовим розчином азотної кислоти
Для руйнування ледебуритної евтектики та усунення крихкості литу сталь (швидкоріжучу) піддають обробці тиском(прокатка, ковка), а потім відпалу.
Мікроструктура кованої сталі складаеться з великих первинних карбідів, менших другорядних карбідів та сорбіту. Мікроструктура загартованої швидкоріжучої сталі після трьохкратної відпустки при температурі 550-570 С складається з мартенситу і карбідів.
Мікроструктура сталей з особливими властивостями.
До таких сталей відносяться нержавіючі, жаротривкі, жаростійкі, графітизовані і т.д.
Мікроструктура хромових нержавіючих сталей.
Вміст хрому в цих сталях повинен бути не меншим 12% Сг.
Широко використовують нержавіючі хромисті сталі марок: 12X13, 20X13, 30X13, 40X13, 12X17, 15X28.
В сталях з 13% Сг при нагріванні та охолодженні проходять перетворення. Вони відносяться до мартенситного класу. Сталі 12X17 та 15X28 відносяться до феритного класу. Сталі мартенситного класу після гартування і низької відпуски складаються з мартенситу. Сталі фритного класу складаються з фериту і невеликої кількості хрому.
Рис.8.9 Мікроструктура сталі 2Х13: а) після гартування від 1050 С мартенсит; б) після гартування і відпуски при 700 С – сорбіт.
Мікроструктура жароміцних і жаростійких сталей.
Сюди відносяться сталі аустенітного класу: 12Х18Н9, 12Х18Н12Т, 12Х17Г9АН14 і ін.
В нормальному стані структура аустенітного класу аустеніт+ карбіди.
Для одержання найбільшої стійкості проти корозії хромонікелеві нержавіючі сталі піддають гартуванню з 1100- 1150 С в воді або на повітрі. Одержуємо однофазну аустенітну структуру, а потім відпустка(старіння) при 750 С, в результаті якого з аустеніту виділяються карбіди (головним чином карбіди хрому), які розташовані по границям зерен аустеніту.
Контрольні питання
1. Які сталі є корозійностійкими (нержавіючими) сталями?
2. Маркування і властивості корозійностійких сталей, хромистих сталей.
3. Якими властивостями володіють жаростійкі і жароміцні сталі?
4. Які сталі, застосовують для вимірювальних інструментів?
5. Які сталі, називають штамповими?
ВІДПОВІДІ
________________________________________________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________________________
