Экспериментальная часть. Методические указания по выполнению работы

Методические указания по выполнению работы

Исходя из температуры нагрева и размеров образцов, студентам необходимо выбрать время нагрева образцов в печи.

Время нагрева стали под закалку складывается из времени прогрева образца до заданной температуры и времени выдержки при температуре закалки. Длительность выдержки при температуре закалки определяется временем, необходимым для превращения исходной структуры в аустенит. Общее время нагрева под закалку можно определить по данным табл. 1, в которой приведены нормы нагрева стали при термической обработке в лабораторных электрических печах.

Таблица 1

Темпера-тура нагрева, °С	Форма детали
Круг	Квадрат	Пластина
Продолжительность нагрева в минутах
На 1 мм диаметра На 1 мм толщины
	2,0	3,0	4,0
	1,5	2,2	3,0
	1,0	1,5	2,0
	0,8	1,2	1,6
	0,4	0,6	0,8

Скорость охлаждения, обеспечивающая получение структуры мартенсита, определяется экспериментально. Наиболее распространенными охлаждающими средами в термических цехах являются вода и водные растворы солей и щелочей, минеральные масла, возможно применение в качестве охлаждающей среды воздуха (спокойного или циркулирующего). Охлаждая образцы, нагретые до температур закалки в различных средах, определяют оптимальную среду охлаждения.

1.Выбрать температуру закалки доэвтектоидной стали, руководствуясь приведенными выше правилами и диаграммой состояния железо-углерод.

2.По выбранному режиму произвести закалку в воде двух образцов доэвтектоидной стали и одного образца заэвтектоидной стали. Выдержку при заданной температуре нагрева определить в соответствие с размерами образца.

3.Выбрать температуру неполной закалки доэвтектоидной стали, также руководствуясь приведенными выше правилами и диаграммой состояния железо-углерод.

4.Произвести неполную закалку в воде одного образца доэвтектоидной стали и двух образцов заэвтектоидной стали. Выдержку при заданной температуре определить в соответствие с размером образца.

5. Подготовить шлифы и изучить микроструктуру.

6.Определить твердость по Роквеллу, пользуясь шкалой Б или С в зависимости от состояния металла.

Содержание отчета

1.Название работы.

2.Цель работы.

3.Оборудование.

4.Теоретическую часть, включающую:

· определение закалки, отпуска получающихся после этих режимов термической обработки, структурных составляющих: аустенита, остаточного аустенита, тростита отпуска, отпущенного мартенсита, сорбита отпуска;

· правила, по которым выбирается температура закалки углеродистой стали и время выдержки при этой температуре.

5.Описание результатов эксперимента:

· выбранные температуры закалки доэвтектоидной и заэвтектоидной стали в форме таблицы 2

Таблица 2

П/п	Материал	Вид закалки	Температура
	Сталь 40	Полная
	Сталь40	Неполная
	У12	Неполная

· микроструктуру и твердость доэвтектоидной и заэвтектоидной стали после различных режимов термообработки в форме таблиц 3 и 4.

Таблица 3

Результаты исследования доэвтектоидной стали

П/п	Наименование термообработки	Описание структуры	Зарисовка структуры	HRB или HRC	Перевод HB
	Неполная закалка при Т=
	Полная закалка при Т=
	Полна закалка + отпуск при 600^0С

Таблица 4

Результаты исследования заэвтектоидной стали.

П/п	Наименование термообработки	Описание структуры	Зарисовка структуры	HRB или HRC	Перевод HB
	Закалка при Т=
	Закалка + отпуск при Т = 600^0С

5. Выводы по работе.

6. Контрольные вопросы

1. В каком температурном интервале образуется сорбит при изотермическом превращении аустенита?

2. К чему приводит повышение температуры нагрева доэвтектоидной стали под закалку от (Ас ₁ + 50°) до (Ас ₃ + 50°)?

3. Какую решетку имеет мартенсит после закалки?

4. С какой целью проводят закалку стали?

5. Чем отличается перлит эвтектоидной стали от сорбита?

6. От чего зависит степень дисперсности (размер зерна) продуктов перлитного превращения?

7. Почему мартенсит имеет тетрагональную решетку?

8. По какому механизму превращения образуется структура троостит?

9. От чего зависит температура нагрева стали под закалку?

10. В чем основное отличие мартенсита от аустенита, из которого он образовался?

11. Чем отличается структура стали У12 после закалки от температуры немного выше Ас ₁ от структуры этой же стали после закалки от температуры выше Ас ₃?

12. Чем отличается сорбит от троостита?

13. Как влияет повышение содержания углерода в доэвтектоидной стали на температуру нагрева стали под закалку?

14. Что является обязательным результатом закалки?

15. Каков механизм перлитного превращения?

16. От чего зависит закаливаемость стали (твердость стали после закалки)?

17. Как называется пересыщенный твердый раствор углерода в a-железе?

18. Как изменяются свойства закаленной стали при увеличении содержания углерода до 0,8 %?

19. Чем объясняется высокая твердость и прочность закаленной стали?

20. Объясните, почему для конструкционных сталей не применяют закалку от температур несколько выше Ас ₁.

21. Почему при закалке необходимо охлаждать сталь со скоростью выше критической?

22. Что такое критическая скорость охлаждения?

23. Что представляет собой С-образная диаграмма?

24. Чем объясняется устойчивость и неустойчивость аустенита в различных температурных интервалах?

25. Чем отличается мартенситное превращение от перлитного?

26. По какому механизму образуется мартенсит?

Дата добавления: 2015-05-06