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 GS т.е. Ас3 + (30–50 °С). Для высокоуглеродистых заэвтектоидных сталей (У9 – У12) нормальной температурой закалки является температура на 30–50 °С выше линии PSK т.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 2000С, выдержать в ней необходимое время и охладить на воздухе.
В результате отпуска при 2000С 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 6000О, 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 | 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 |
отпечатка после закалки | Время отпуска мин | HR | 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
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.
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.