PDF Giáo trình thí nghiệm vật liệu học, Nguyễn Văn Thức, Phạm Thị Hồng Nga, Nguyễn Tử Định

Giáo trình thí nghiệm vật liệu học, Nguyễn Văn Thức, Phạm Thị Hồng Nga, Nguyễn Tử Định

 

MỤC LỤC
BÀI 1: CHUẨN BỊ MẪU ĐỂ NGHIÊN CỨU TỔ CHỨC TẾ
VI CỦA KIM LOẠI ................................................................... 9
1.1 MỤC ĐÍCH YÊU CẦU ...................................................................... 9
1.2 LÝ THUYẾT ...................................................................................... 9
1.2.1 Cấu tạo của kim loại và hợp kim .............................................. 9
1.2.2 Nguyên lý nghiên cứu tổ chức tế vi ........................................ 10
1.2.3 Nguyên lý quan sát tổ chức tế vi bằng kính hiển vi
kim loại .................................................................................. 11
1.3 THÍ NGHIỆM ................................................................................... 12
1.3.1 Chọn và cắt mẫu ..................................................................... 12
1.3.2 Mài mẫu .................................................................................. 13
1.3.3 Đánh bóng ............................................................................... 14
1.3.4 Tẩm thực ................................................................................. 15
1.3.5 Quan sát trên kính hiển vi ....................................................... 16
1.4 NỘI DUNG BÁO CÁO .................................................................... 17
BÀI 2: NGHIÊN CỨU TỔ CHỨC TẾ VI CỦA HỢP KIM
Fe – C ...................................................................................... 18
2.1 MỤC ĐÍCH YÊU CẦU .................................................................... 18
2.2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT ....................................................................... 18
2.2.1 Các dạng thù hình của sắt ....................................................... 18
2.2.2 Các dạng thù hình của C ......................................................... 19
2.2.3 Tương tác giữa Fe và C .......................................................... 20
2.2.4 Giản đồ trạng thái Fe-C .......................................................... 21
2.2.5 Các tổ chức cơ bản ................................................................. 23
2.2.6 Phân loại thép và gang trắng ................................................... 27
2.3 NỘI DUNG THÍ NGHIỆM .............................................................. 29
2.4 NỘI DUNG BÁO CÁO .................................................................... 29
BÀI 3: NGHIÊN CỨU TỔ CHỨC GANG GRAPHITE .................. 30
3.1 MỤC ĐÍCH YÊU CẦU .................................................................... 30
3.2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT ....................................................................... 30
3.2.1 Khái niệm ............................................................................... 30
6
3.2.2 Điều kiện hình thành graphite ................................................ 31
3.2.3 Hình dạng graphite và phân loại gang graphite ...................... 32
3.2.4 Gang xám ................................................................................ 32
3.2.5 Gang dẻo (gang rèn) ............................................................... 33
3.2.6 Gang cầu (gang có độ bền cao) .............................................. 34
3.3 NỘI DUNG THÍ NGHIỆM .............................................................. 35
3.4 NỘI DUNG BÁO CÁO .................................................................... 36
BÀI 4: ĐO ĐỘ CỨNG VÀ NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH
TÔI THÉP ............................................................................. 37
4.1 MỤC ĐÍCH YÊU CẦU .................................................................... 37
4.2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT ....................................................................... 37
4.2.1 Độ cứng .................................................................................. 37
4.2.2 Tôi thép ................................................................................... 44
4.3 NỘI DUNG THÍ NGHIỆM .............................................................. 47
4.3.1 Nhận mẫu sau khi ủ ................................................................ 47
4.3.2 Đóng số ................................................................................... 48
4.3.3 Đo độ cứng HRB/HB ............................................................. 48
4.3.4 Tôi mẫu thép ........................................................................... 48
4.3.5 Đo độ cứng sau khi tôi ............................................................ 49
4.4 NỘI DUNG BÁO CÁO .................................................................... 49
BÀI 5: RAM THÉP CARBON SAU KHI TÔI .............................. 50
5.1 MỤC ĐÍCH YÊU CẦU .................................................................... 50
5.2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT ....................................................................... 50
5.2.1 Ram thấp (150°C÷250°C) ...................................................... 51
5.2.2 Ram trung bình (300°C÷450°C) ............................................. 51
5.2.3 Ram cao (500°C÷650°C) ........................................................ 51
5.3 NỘI DUNG THÍ NGHIỆM .............................................................. 52
5.4 NỘI DUNG BÁO CÁO .................................................................... 52
Lesson 1
PREPARING SPECIMENS FOR RESEARCHING
MICROSTRUCTURE OF METALS AND ALLOYS ....................... 53
1.1 PURPOSE ........................................................................................ 53
1.2 THEORETICAL BACKGROUND ................................................. 53
1.2.1 The structure of metals and alloys ......................................... 53
7
1.2.2 Principles of microstructure research .................................... 54
1.2.3 Metal microscope ................................................................... 55
1.3 MANUFACTURING SAMPLES ................................................... 56
1.3.1 Select and sectioning the sample ........................................... 56
1.3.2 Grinding sample ..................................................................... 57
1.3.3 Polishing ................................................................................ 58
1.3.4 Etching ................................................................................... 59
1.3.5 Observing on optical metallurgical microscope .................... 60
1.4 REPORT .......................................................................................... 62
Lesson 2
MICROSTRUCTURE ANALYSIS OF IRON - CARBON
ALLOYS ................................................................................................ 63
2.1 PURPOSE ........................................................................................ 63
2.2 THEORETICAL BACKGROUND ................................................. 63
2.2.1 Allotropes of iron ................................................................... 63
2.2.2 Allotropes of carbon .............................................................. 64
2.2.3 Interaction between Fe and C ................................................ 65
2.2.4 The Fe-C phase diagram ......................................................... 66
2.2.5 Fundamental microstructures ................................................ 67
2.2.6 Classification of steel and white cast iron ............................. 71
2.3 EXPERIMENTAL CONTENT ....................................................... 73
2.4 REPORT .......................................................................................... 73
Lesson 3
MICROSTRUCTURE ANALYSIS OF GRAPHITE - CAST
IRON ....................................................................................................... 74
3.1 PURPOSE ........................................................................................ 74
3.2 THEORETICAL BACKGROUND ................................................. 74
3.2.1 Definition ............................................................................... 74
3.2.2 Graphite forming conditions .................................................. 74
3.2.4 Classification in graphite cast iron ........................................ 75
3.2.5 Gray cast iron ......................................................................... 76
3.2.6 Malleable cast iron ................................................................. 77
3.2.7 Nodular cast iron .................................................................... 78
3.3 EXPERIMENTAL CONTENT ....................................................... 79
3.4 REPORT .......................................................................................... 80
8
Lesson 4
HARDNESS TESTING AND QUENCHING STEEL
PROCESS ............................................................................................. 81
4.1 PURPOSE ........................................................................................ 81
4.2 THEORETICAL BACKGROUND ................................................. 81
4.2.1 Hardness ................................................................................ 81
4.2.2 Quenching .............................................................................. 89
4.3 EXPERIMENTAL CONTENT ....................................................... 93
4.3.1 Receive samples .................................................................... 93
4.3.2 Numbering ............................................................................. 93
4.3.3 Hardness testing of HRB/HB ................................................ 93
4.3.4 Quenching sample steel .......................................................... 93
4.3.5 Hardness measurement after quenching ................................ 94
4.4 REPORT .......................................................................................... 94
Lesson 5
TEMPERING QUENCHED – STEEL ............................................... 95
5.1 PURPOSE ........................................................................................ 95
5.2 THEORETICAL BACKGROUND................................................. 95
5.2.1 Low tempering (150°C ÷ 250°C) .......................................... 96
5.2.2 Medium tempering (300°C ÷ 450°C) .................................... 96
5.2.3 High tempering (500°C ÷ 650°C) ........................................... 97
5.3 EXPERIMENTAL CONTENT ....................................................... 97
5.4 REPORT .......................................................................................... 98
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................... 99