регистрация / вход

Закалка и отпуск углеродистых сталей

Описание порядка применения закалки углеродистых сталей и определение температуры закалки согласно заданию. Вычисление необходимой продолжительности закалки. Назначение отжига и определение его времени согласно заданию. Правила составления протокола.

Лабораторная работа 4

Тема: " Закалка и отпуск углеродистых сталей"

Цель: Научиться правильно проводить различные виды термообработок, устанавливать зависимость изменения механических свойств от вида термообработки.

Задание:

1. Описать порядок применение закалки углеродистых сталей и определить температуру закалки согласно заданию.

2. Определить время закалки согласно заданию.

3. Описать назначение отжига и определить его время согласно заданию.

4. Результаты работы оформить в виде протокола.

Ход работы:

1. Методика проведения закалки.

1.1. Определить температуру закалки стали, пользуясь для этого нижней частью диаграммы железо–цементит рисунок 4.1. Для среднеуглеродистых доэвтектоидных сталей (40–65) нормальной температурой закалки является температура на 30–50 °С выше линии GSт.е. Ас3 + (30–50 °С). Для высокоуглеродистых заэвтектоидных сталей (У9 – У12) нормальной температурой закалки является температура на 30–50 °С выше линии PSKт.е. Ас1 + (30–50 °С).

1.2. Определить время нагрева образцов из расчета 1,5 мин на 1 мм диаметра или толщины образца.

1.3. Образцы поместить в печь, нагретую до температуры закалки для стали данной марки, и выдержать в печи требуемое время. При нагревании до температуры закалки образцов из стали 40 – 65 исходная феррито-перлитная структура превратится в структуру аустенита, а в образцах из стали У9 – У12 при температуре закалки будет структура аустенит и цементит, т.е. часть цементита остается нерастворенной.

1.4. Образцы последовательно один за другим вынуть из печи и охладить в воде (часть образцов) и в масле при непрерывке энергичном движении образца в охлаждающей жидкости. При охлаждении в воде происходит распад аустенита с образование мартенсита. При охлаждении в масле образуется смешанная мартенсито-трооститная структура.

1.5. Оба торца образцов зачистить на шлифовальной шкурке.

11470
Аустенит Аст
Интервал закалочных температур

А + Ц

А+Ф

Р

7270

Ф+П

П+Ц

Рисунок 4.1 Оптимальный интервал температуры закалки углеродистой стали

2. Определение время закалки

1,5 мин. 14 = 21 минут – температура закалки.

3. Методика проведения отпуска

Чтобы обеспечить равномерность нагрева образцов, низкотемпературный отпуск (200 °С) надо проводить в масляной ванне, среднетемпературный и высокотемпературный отпуск (300–600 °С) – в соляной ванне. При отсутствии масляной и соляной ванн может быть использована электрическая муфельная печь.

3.1. Определить время выдержки при температуре отпуска из расчета 2–3 мин на 1 мм диаметра или толщины образца.

3.2. Образцы поместить в масляную ванну, нагретую до 2000 С, выдержать в ней необходимое время и охладить на воздухе.

В результате отпуска при 2000 С происходит превращение мартенсита закалки в мартенсит отпуска, снижение внутренних напряжений и хрупкости; твердость остается почти без изменений.

3.3. Оба торца зачистить на шлифовальной бумаге.

3.4. Определить твердость по HRC.

3.5. Образцы поместить в соляную ванну, нагретую до 400 °С, выдержать в ней необходимое время и охладить на воздухе. В результате отпуска при 400 °С происходит превращение мартенсита в тростит отпуска (мелкодисперсную феррито-цементитную смесь), твердость снижается.

3.6. Оба торца зачистить на шлифовальной шкурке.

3.7. Определить твердость по HRC.

3.8. Образцы поместить в соляную ванну, нагретую до 6000 О, выдержать в ней необходимое время и охладить на воздухе. В результате отпуска при 600 °С образуется сорбит отпуска, феррито-цементитная смесь более крупная, чем тростит, твердость еще более снижается.

3.9. Оба торца зачистить на шлифовальной шкурке.

3.10. Определить твердость по HRC.

Определение времени отпуска

2,5 мин.14 = 35 минут – температура отпуска.


1,2% С

0,6% С

0,8% С

0,35% С

Рисунок 4.2 Кривые влияние температуры отпуска на изменение твёрдости закаленных углеродистых сталей с различным содержанием углерода.

4. Протокол

Материал

Размер

образца мм

Интервал

t закалки

С0

Æ отпечатка

отожженного

образца мм

HB

кг/мм2

Время закалки

мин

1 2 3 4 5 6
Сталь 35 200х14х14 910–950 5,14 134 21
Æ отпечатка после закалки

Время отпуска

мин

HR Æ отпечатка после отпуска мм

HV

кг/мм2

7 8 9 10 11
35 3,14

HRC 40

HRA 70

4,14 213

Вывод: С помощью проведение различных вид термообработке, можно установить зависимость изменение механических свойств углеродистых сталей.

ОТКРЫТЬ САМ ДОКУМЕНТ В НОВОМ ОКНЕ

Комментариев на модерации: 1.

ДОБАВИТЬ КОММЕНТАРИЙ [можно без регистрации]

Ваше имя:

Комментарий