Работа выполняется за два занятия.
Первое занятие (2 часа):
1. Получить тигли со сплавами заданных составов.
2. Каждый тигель поочередно помещать в предварительно нагретую электропечь примерно на 3...6 мин для расплавления и перегрева сплава.
3. После расплавления сплава извлечь тигель из печи, поставить на основание штатива и ввести горячий спай термопары в защитный колпачок. Проверить по прибору, показывающему температуру, нагрет ли исследуемый сплав (металл) до необходимой температуры:
свинец до 380...430 °С;
сурьма до 680...700 °С;
сплавы:
с 7 %Sbдо 400...420 oС;
c 13 % Sbдо 280...320 °С;
с 20 % Sb до 400...420 °С;
с 40 % Sb до 500...520 °С.
Если сплав (металл) недостаточно нагрет, поставить тигель повторно в электропечь и догреть расплав.
4. С момента начала охлаждения сплава через равные промежутки времени (в работе через 30 с) фиксировать температуру и записывать в табл.1.
Наблюдение прекращать через 1,5...2 мин после окончания затвердевания (примерно через 3...5 отсчетов).
Аналогичные действия проделать и с другими сплавами.
5. Для сплавов каждого химического состава построить в отчете кривые охлаждения в координатах: температура (ось ординат) - время (ось абсцисс).
6. С помощью кривых охлаждения определить температуры начала и конца затвердевания и занести их в табл.2.
Черновые записи при выполнении работы
Таблица 1
| Состав сплава | |||
| № записи | Время замера, с | Температура, 0С | Примечание |
Таблица 2
| № тиглей | Химический состав сплава, % | Температура затвердевания, оС | Микроструктура | ||
| свинец | сурьма | начальная | конечная | ||
| - | - |
7. По данным, представленным в табл.2, построить в отчете диаграмму сплавов из свинца и сурьмы в координатах: температура (ось ординат) - химический состав (ось абсцисс) и одной жирной линией соединить температуры начала, другой - температуры конца затвердевания).
Второе занятие (2 часа):
1. Получить комплект микрошлифов исследованных сплавов и металлов.
2. С помощью металлографического микроскопа рассмотреть, изучить и зарисовать микроструктуры в отчете.
3. Выполнить индивидуальное задание по указанию преподавателя. Задания приведены в методических указаниях [6].
Содержание отчета
При составлении отчета необходимо:
- сформулировать цель и задачи работы;
- изложить краткие сведения о диаграммах состояния из теории сплавов;
- привести сведения о материалах и оборудовании, использованных при выполнении работы;
- описать методику выполнения работы, зарисовать схему установки для проведения экспериментов методом термического
анализа;
- по результатам наблюдений построить кривые охлаждения (в масштабе);
- проанализировать кривые охлаждения и определить температуры начала и конца затвердевания, кратко описать особенности процессов затвердевания (первичной кристаллизации) металлов и сплавов исследованных составов;
- представить результаты экспериментов в табл.2 приведенной формы;
- построить в масштабе диаграмму состояния;
- провести фазовый и структурный анализ диаграммы;
- описать происходящие при охлаждении сплавов превращения;
- привести рисунки микроструктур (максимально близко воспроизводящие, реальные), проанализировать их и описать изменение микроструктур при изменении химического состава сплава;
- отчет закончить выводами.
Дать определения терминам: компонент, фаза, структурная составляющая, микроструктура сплава.
ВЫПОЛНЕНИЕ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ ЗАДАНИЙ
Задания выдаются преподавателем (условия задания приведены в [4].Условия и решения заданий привести в отчете по лабораторной работе.
Под рисунком указать наименование сплава (доэвтектический, эвтектический, заэвтектический), фазы и структурные составляющие.
