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.

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 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. ............