5044

Изучение структуры углеродистых сталей после различных видов термической обработки

Лабораторная работа

Физика

Изучение структуры углеродистых сталей после различных видов термической обработки Цель работы - изучение влияния закалки и отпуска на структуру и свойства углеродистых сталей. Оборудование, оснастка, приборы: электрические камерные печи...

Русский

2012-12-02

94 KB

9 чел.

Изучение структуры углеродистых сталей после различных видов термической обработки

Цель работы - изучение влияния закалки и отпуска на структуру и свойства углеродистых сталей.

Оборудование, оснастка, приборы: электрические камерные печи, закалочные баки, шлифовальные установки, твердомеры ТК-2, микроскопы МИМ-6, МИМ-7, ММУ-3.

Теоретическая часть.

Основными видами термической обработки стали являются отжиг, закалка и отпуск.

Отжиг - нагрев стали до определенной температуры, выдержка при данной температуре и последующее медленное охлаждение. Основной целью отжига является получение равновесного состояния, устранение остаточных напряжений и измельчение структуры.

При полном отжиге доэвтектоидную сталь нагревают до температуры выше точки , на 30-50 "С, выдерживают и медленно (обычно печью) охлаждают. Полный отжиг для заэвтоктоидной cтали не применяется из-за укрупнения зерен и образования сетки цементита, снижающей механические свойства.

щим. Зернистый перлит имеет более высокие свойства, чем пластинчатый.

Нормализация применяется для измельчения зерна в стали, устранения зерен избыточного феррита и сетки вторичного цементита.

При нормализации доэвтектоидную сталь нагревают выше точки , а заевтоктоидную - выше точки  на 50 - 60 °С, выдерживают и охлаждают на воздухе. При этом образуются сорбит в доэвтектоидной стали, а в заэвтектоидной - сорбит с включениями вторичного цементита.

Закалка - нагрев доэвтектоидных сталей выше критической точки А 3 на 30-50 °С, эвтектоидных и заэвтектоидных сталей выше на  30-50 °С (рис. 1); выдержка при данной температуре и по-

следующее охлаждение со скоростью больше критической, обеспечивающее превращение переохлажденного аустенита в мартенсит. Закалка доэвтектоидной стали с температуры выше точки , но ниже  называется неполной. При этом после закалки в структуре остается избыточный феррит на фоне мартенсита, и данная структура считается браком.

Нагрев под закалку заэвтектоидной стали для полной аустенизацин, т.е. выше , не производят, т.к. твердость при этом уменьшается из-за образования большего количества остаточного аустенита и, кроме того, укрупняется аустенитное зерно и усиливается обезуглероживание поверхностного слоя.

 Различают следующие виды закалки

  1.  Закалка в одном охладителе
  2.  Прерывистая закалка (закалка в двух охладителях)
  3.  Ступенчатая закалка
  4.  Изотермическая закалка.

Отпуск

1. Низкий отпуск – нагрев до температуры 150 – 200ºС, выдержка и охлаждение на воздухе. Структура  – отпущенный мартенсит.

2. средний  отпуск – нагрев до 300 – 400ºС, выдержка и охлаждение на воздухе. Структура – тростит отпуска.

3. Высокий отпуск – нагрев 500 – 650ºС,  выдержка и охлаждение на воздухе. Структура – сорбит отпуска.

Превращения при охлаждении стали

Превращения в сталях при охлаждении зависят от скорости охлаждения и делятся на три группы: диффузионные, бездиффузионные и промежуточные.

К диффузионным относятся процессы образования ау-стенита при нагреве, перлитное превращение при охлаждении, процессы, протекающие при отпуске, старении и рекристаллизации.

К бездиффузионным относятся мартенситные превращения и процессы, протекающие при отдыхе деформированной стали.

Бейнитное превращение относится к промежуточному , или смешанному типу превращений.

Результаты эксперимента.

Материал

Отжиг

Закалка

Отпуск

Режим

HRC

Режим

HRC

Режим

HRC

Cn 45

850ºC

1 час,воздух

5

850ºC

0,5 часа, вода

55

250ºC

1 час, воздух

40

У10

780ºC

1 час,воздух

16

780ºC

0,5 часа, вода

57

510ºC

1 час, воздух

49

Отжиг

Закалка

Отпуск

Ст 45

       П+Ф         М+Аост        Сорбит

У10

       П+ЦII         М+ЦII+Aост         МостII

Выводы:

  •  Все виды термической обработки, изменяют структуру стали, существенно влияют на ее механические свойства.
  •  Отпуск закаленной стали существенно изменяет характеристики прочности и пластичности: твердость и временное сопротивление понижаются, а пластичность и ударная вязкость  закаленной стали увеличиваются с увеличением температуры отпуска.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

20851. ОСНОВИ УПРАВЛІНСЬКОГО ОБЛІКУ 354.5 KB
  Концепція, зміст та об’єкти управлінського обліку. Системи обліку витрат і калькулювання собівартості. Облік і контроль за центрами відповідальності. Аналіз релевантної інформації для прийняття управлінських рішень.
20853. Прокат 148.5 KB
  Профілі прокату геометрична форма перетину прокату. Сортамент прокату сукупність профілів прокату одержуваного на прокатному стані. Профілі прокату.
20855. ТВОРЧИЙ ПРОЕКТ З ТРУДОВОГО НАВЧАННЯ ДЛЯ УЧНІВ 7-8 КЛАСІВ ЗАГАЛЬНООСВІТНІХ НАВЧАЛЬНИХ ЗАКЛАДІВ 6.87 MB
  Організаційнопідготовчий етап охоплює такі стадії виконання проекту: формулювання завдання пошук проблеми усвідомлення проблемної сфери; дизайнаналіз аналіз аналогів вироблення ідей та варіантів; аналіз виробу формування основних параметрів і граничних вимог вибір оптимального варіанту та обґрунтування проекту прогнозування результатів. Конструкторський етап – розробка початкових ідей генерування ідей складання їх замальовок рисунків ескізів; оцінка ідей для вибору найбільш досконалої оцінка ідей за розробленими критеріями...
20857. З'єднання, одержувані для формування рамок із брусків із прямокутним підрізуванням 197.5 KB
  Дизайнаналіз: виконання аналізу аналогів у письмовій та графічній формі зразок графічної форми дивись у додатку 1; вироблення ідей та варіантів; проведення дизайнаналізу; взаємозв’язок між призначенням виробу і матеріалом з якого він виготовлений; аналіз форми виробу; зв’язок між формою і функціональним призначенням виробу; способи ручної та механічної обробки матеріалів; кінцева обробка та оздоблення виробів. Аналіз виробу: формування основних параметрів і граничних вимог; вибір оптимального варіанту та обґрунтування проекту;...
20858. Штангенциркуль 218 KB
  Штангенциркуль складається із стальної лінійки штанги 5 з міліметровими поділками відносно якої переміщується рамка 4 з ноніусом і двох пар губок ніжок – нерухомих 1 та рухомих 2. Різновиди штангенциркулів Цифровий штангенциркуль Отримання результатів вимірювання штангенциркулем.