Влияние скорости охлаждения на превращение аустенита

Порядок выполнения работы

1. Получить образцы конструкционной стали 40Х.

2. Назначить режим термической обработки, указанный в табл. 4.

3. Под руководством лаборанта выполнить обработку; зачистить торцы образцов на абразивном камне; замерить твёрдость на приборе ТК-2 по шкале "С" и их значения вписать в таблицу лабора­торного журнала.

4. Установить закономерности изменения твёрдости стали от температуры нагрева при закалке, скорости охлаждения, температуры отпуска.

5. Объяснить полученные закономерности фазовыми превращениями и свойствами фаз.

6. Оформить отчёт.

Контрольные вопросы

1. Определение отжига, нормализации, закалки, отпуска стали.

2. Цели выполнения этих видов термообработки.

3. Основные принципы выбора температуры нагрева, времени выдержки и скорости охлаждения для указанных видов термообработки сталей.

4. Физический смысл критической скорости закалки.

5. Что такое закаливаемость стали?

6. Основные превращения при выполнении указанных видов термообра­ботки.

7. Объяснить зависимость твёрдости стали от температуры нагре­ва при закалке; от скорости охлаждения (вода, масло, воздух, охлаж­дение с печью); от температуры отпуска.

8. Назначить режимы закалки и отпуска для изделий из указанной стали (30, 50, 60, У7, У8, УЮ, У12).

Лабораторная работа № 6

Микроструктуры термически обработанных углеродистых сталей

Цель работы: изучить влияние на структуру и свойства углеродис­тых сталей температуры нагрева при отжиге и закалке и температуры отпуска после закалки.

Содержание работы

Термической обработкой, изменяя структуру, можно получить тре­буемые свойства конкретной детали. Распространёнными видами обработок являются закалка, отжиг и нормализация. Любой вид термообработки предусматривает нагрев, выдержку при температуре нагрева и охлаждение. Нагрев выполняет­ся выше линии А₃ на 30 – 50 °С для доэвтектоидннх сталей и вы­ше линии А₁ или А_СТ (при нормализации) на 30 – 50 °С для заэвтектоидных сталей (рис. 26).

При нагреве и вы­держке исходная структура сталей превращается в однородный аустенит. Охлаждение стали выполняется в различных технологических средах, которые и определяют вид обработки: при закалке – в воде, отжиге – вместе с печью, нормализации – на спокойном воздухе. Каждая среда обеспечивает определённую скорость охлаждения.

В зависимости от скорости охлаждения, превращение аустенита мо­жет быть диффузионным и бездиффузионным. Критерием превращения является критическая скорость закалки V_КР. Это наименьшая ско­рость охлаждения, при которой подавляется диффузия атомов угле­рода.

При скоростях охлаждения V < V_КРпротекает диффузионный рас­пад аустенита в феррит и цементит. В процессе превращения перест­раивается кристаллическая решетка железа и происходит перераспределение углерода между фазами.

Рис. 29. Схемы структур эвтектоидной стали

а – перлит пластинчатый; б – сорбит закалки;

в – троостит закалки

Такое превращение имеет место при отжиге, нормализации и менее распространённом виде термической об­работки - закалке в масло. Феррито - цементитные смеси, получен­ные этими обработками, характеризуются "межпластиночным" расстоя­нием h - суммарной толщиной одной пластинки феррита и одной пла­стинки цементита (рис. 29, а, б, в).

Дата добавления: 2014-11-25