Аннотация 2
ВВЕДЕНИЕ 8
1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 11
1.1. Композиционные материалы 11
1.2. Дисперсионное упрочнение сталей и сплавов 15
1.3. Методы получения дисперсно -упрочненных материалов 17
1.3.1. Упрочнение материала твердыми тугоплавкими частицами
при разливке на машине непрерывного литья заготовок 17
1.3.2. Упрочнение материала твердыми тугоплавкими
частицами методом центробежного литья 18
1.4. Т еория термической обработки 21
1.5. Виды и цели термической обработки 31
2. ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ 42
2.1. Проведение эксперимента 42
2.1.1 Методика проведения опытных плавок 43
2.1.2 Результаты проведения плавок 46
2.1.3 Методика исследования полученных отливок 46
2.2. Разработка режимов термообработки материала 50
2.3. Определение твердости материала 58
2.4. Исследование микроструктуры образцов 64
3. ОХРАНА ТРУДА И TEXHHKA БЕЗОПАСНОСТИ 67
3.1. Техника безопасности в лаборатории 70
3.2. Техника безопасности при работе с оборудованием 72
3.3. Охрана окружающей среды 76
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 78
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 79
Материаловедение относится к числу основополагающих дисциплин для металлургических специальностей. Это связано с тем, что получение, разработка новых материалов, способы их обработки являются основой современного производства и во многом определяют уровнем Своего развития научно¬технический и экономический потенциал страны. Проектирование рациональных, конкурентно способных изделий, организация их производства невозможны без достаточного уровня знаний в области материаловедения.
Материаловедение является основой для изучения многих специальных дисциплин.
Разнообразие свойств материалов является главным фактором, предопределяющим их широкое применение в технике. Материалы обладают отличающимися друг от друга свойствами, причем каждое зависит от особенностей внутреннего строения. В связи с этим материаловедение, как наука занимается изучением зависимостей строения материала от их свойств. Основные свойства материалов можно подразделить на физические, механические, технологические и эксплуатационные.
От физических и механических свойств зависят технологические и эксплуатационные свойства материалов.
Среди механических свойств прочность занимает особое место, так как прежде всего от нее зависит не разрушаемость изделий под воздействием. эксплуатационных нагрузок. Изучение о прочности и разрушении является одной из важнейших составных частей материаловедения. Оно является теоретической основой для выбора подходящих конструкционных материалов для деталей различного целевого назначения и поиска рациональных способов формирования в них требуемых прочностных свойств для обеспечения надежности и долговечности изделий.
Основными материалами, используемыми в машиностроении, являются и еще долго будут оставаться металлы и их сплавы.
На всём протяжении развития материаловедения существовала проблема создания материалов с расширенным диапазоном рабочих температур, лучшими механическими .характеристиками, так как они являются основным фактором, при развитии науки и техники. Используемые сплавы исчерпали свои возможности при работе в условиях повышенных рабочих температур при значительных механических нагрузках.
Существует способ получения твердых сплавов (названных «дисперсно- упрочняющимися»), использующий то, что в сложной металлической системе при определенной температуре начинается выпадение некоторых компонентов. Эти избыточные примеси образуют, благодаря уменьшению растворимости, сплошную взвесь тончайших частичек. Степень упрочнения сильно зависит от их величины, содержания в объеме основного сплава и физических свойств.
Изменяя содержание примесей, температуру, режим охлаждения, можно в известных пределах управлять величиной и относительной долей этих частиц, а значит, свойствами материала. Сейчас такие сплавы — основа техники высоких температур. Они работают в лопатках газовых турбин, в химических реакторах, повсюду, где материал должен, иметь достаточную прочность при высоких температурах.
Ранее был разработан способ введения синтетических карбидов, учитывающий физико-химические особенности вводимой фазы и упрочняемого материала. Полученный таким методом материал за счет введения и контролируемого распределения упрочняющей фазы, должен обладать высокими механическими свойствами при повышенных температурах и в условиях значительных нагрузках.
Этим вопросом занимались такие ученые как: Гуревич Ю.Г. научная работа «Карбидостали», Микеладзе А.Г. научная работа «Литые дисперсно- упрочненные переходные металлы», Еремин Е.Н. научная работа «Центробежное электрошлаковое литье фланцевых заготовок с применением инокулирующего модифицирования», Гольдштейн, М.И. научная работа «Дисперсионное упрочнение стали», Григорович В.К. научная работа «Дисперсионное упрочнение тугоплавких
металлов».
Объектом исследования являются цилиндрически заготовки с различным количеством введенной карбидной фазой, которые были получены методом центробежного литья.
Предметом исследования является изучение влияния термической обработки на градиентные центробежно-литые стальные заготовки, упрочненных карбидом вольфрама, полученных при разливке на машине центробежного литья.
Задачи, решаемые в ходе дипломного проектирования:
а) Изучить состояние вопроса
б) Подготовить образцы из экспериментальных заготовок,
для исследования
в) Провести исследования
г) Сделать необходимые выводы
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы, из центробежно - литых заготовок с различным содержанием дисперсных фаз были вырезаны образцы для определения критических точек закалки.
Полученные образцы подвергали отжигу затем запрессовывали в шайбы, полировали до зеркального состояния, травили в азотной кислоте и исследовали на оптическом микроскопе с целью достичь равновесного состояния. В результате исследовании определены температуры при которых металл достигает равновесного состояния.
Проведен анализ содержания углерода в каждом сечение каждой заготовки и произведен поиск соответствующим маркам стали. Определенны интервалы температур.
Проведена т/о образцов при различных температурах, построены диаграммы зависимости температуры от твердости, определены критические точки.
Исследована микроструктура образцов. Выявлено изменение структуры.
Также в процессе выполнения дипломной работы была рассмотрена часть безопасности жизнедеятельности и гражданской обороны.
