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.
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.
Другие работы по теме:
Термообработка
ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА Термической обработкой стали называется совокупность технологических операций ее нагрева, выдержки и охлаждения в твердом состоянии с целью изменения ее структуры и создания у нее необходимых свойств: прочности, твердости, износостойкости, обрабатываемости или особых химических и физических свойств.
Расчет вала АЗОТадувки
Расчет вала. Быстроходные валы, вращающиеся в подшипниках скольжения, требуют высокой твердости цапф, поэтому их изготавливают из цементируемых сталей 2 х 13(ГОСТ 5632 –61)с пределом прочности и текучести:
АСУТП Закаливание металла
ЗАКАЛИВАНИЕ МЕТАЛЛА Механизация и автоматизация производственных процессов, их основной части- технологических процессов- является одним из главных направлений научно-технического прогресса ,повышения эффективности общественного труда.
Термомеханическая обработка стали
Лабораторная работа Термомеханическая обработка сталей (ТМО) Высокая прочность в сочетании с удовлетворительной вязкостью, ослабление или даже устранение отпускной хрупкости первого и второго рода достигается применением термомеханической обработки, которая заключается в пластическом деформировании аустенита с последующей закалкой на мартенсит и низким отпуском.
Гос. экзамен билеты. Машиностроение
Министерство образования и науки Республики Казахстан Машиностроительный факультет Кафедра «Технология машиностроения» Тема: Билеты государственного экзамена
Материалы для лезвийных и абразивных инструментов
Процесс резания заготовки детали. Обработка чугуна и цветных сплавов. Требования, предъявляемые к инструментальному материалу. Химический состав и физико-механические свойства инструментальных материалов. Измельченный обогащенный абразивный материал.
Охлаждение стали У8
Структура тростит+мартенсит, полученная при непрерывном охлаждении стали У8. Кривая охлаждения, нанесенная на диаграмму изотермического превращения аустенита данной структуры. Интервалы температур превращений и описание характера превращения.
Основные виды термической обработки стали
Термическая обработка стали – совокупность операций нагрева, выдержки и охлаждения твёрдых металлических сплавов с целью придания им определённых свойств за счёт изменения внутреннего строения и структуры.
Закалка и отпуск углеродистых сталей
Лабораторная работа 4 Тема: " Закалка и отпуск углеродистых сталей" Цель: Научиться правильно проводить различные виды термообработок, устанавливать зависимость изменения механических свойств от вида термообработки.
Технологический процесс изготовления шкива
Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Санкт Петербургский государственный университет сервиса и экономики»
Структура и свойства цементованной стали
Технология цементации изделий и режим их термической обработки, микроструктура цементованного слоя, его глубина. Назначение цементации и последующей термической обработки. Диссоциация. Абсорбция. Диффузия. Закалка. Предел выносливости изделий.
Технологии изготовления стальных труб
Применение и классификация стальных труб. Характеристика трубной продукции из различных марок стали, стандарты качества стали при ее изготовлении. Методы защиты металлических труб от коррозии. Состав и применение углеродистой и легированной стали.
Термическая обработка стали
Теоретические основы термической обработки стали. Диффузионный и рекристаллизационный отжиг. Закалка как термообработка, при которой сталь приобретает неравновесную структуру и повышенаяеться твердость стали. Применение термической обработки на практике.
Термическая обработка металлов и сплавов
Сущность и назначение термической обработки металлов, порядок и правила ее проведения, разновидности и отличительные признаки. Термомеханическая обработка как новый метод упрочнения металлов и сплавов. Цели химико-термической обработки металлов.
Инструментальные и быстрорежущие стали
Требования к свойствам инструментальных материалов. Перечень марок нескольких основных нетеплостойких сталей для режущего инструмента. Закалка доэвтектоидных сталей. Быстрорежущие стали: маркировка, структура, технология термической обработки и свойства.
Инструментальные стали и сплавы
Инструментальные стали и сплавы - литые твердые сплавы Твердые сплавы - материалы с высокой твердостью, прочностью, режущими и другими свойствами, сохраняющимися при нагреве до высоких температур. Различают литые и спеченные (порошковые) твердые сплавы.
Микроструктура легированных сталей
Практическая работа Тема: МИКРОСТРУКТУРА ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ Цель работы : научиться самостоятельно анализировать структуры и по виду определить структурные составляющие легированных сталей с помощью фотографий.
Шпоры по материаловедению_2
Влияние Si: повышает s и уменьшает способность вытяжки. Влияние Mn:повышает прочность, не снижая пластичности, снижает крсноломкость и вред от O Влияние Р: растворяется в Ф и выделяется на гр. зерен, охрупчивает сталь, придает хладоломкость.
Влияние температуры на пластичность металла
Термической обработкой называют процессы, связанные с нагревом и охлаждением, вызывающие изменения внутреннего строения сплава, и в связи с этим изменения физических, механических и других свойств.