Послідовність виконання роботи

1 Використовуючи діаграму стану Fe-Fe₃C, криві залежності по­ложення критичних точок від швидкості охолодження сталі та діаграму ізотермічного перетворення переохолодженого аустеніту, вивчити перетворення, що відбуваються в сталі при її нагріванні та охолоджу­ванні з різною швидкістю.

2 Встановити вплив температури нагрівання під загартування на механічні властивості (твердість) сталі 45 та її структуру. Для цього визначити твердість чотирьох зразків, виготовлених із сталі 45, нагрітих до температури відповідно 650, 740, 840, 950 °С і загарто­ваних у воді, вивчити їх мікроструктуру (номери зразків відповідно 1, 2, 3, 4).

3. Встановити вплив швидкості охолодження на механічні властивос­ті (твердість) сталі 45 та її структуру. Для цього визначити твердість чотирьох зразків, нагрітих до температури 840 °С і охолоджених у воді, маслі, на повітрі, в печі; вивчити їх структуру (номери зразків від­повідно 3, 5, 6, 7).

4. Встановити вплив температури нагрівання при відпусканні на механічні властивості (твердість) сталі 45 та її структуру. Для цього визначити твердість чотирьох зразків, нагрітих відповід­но до температури 180, 380, 520, 650 °С, вивчити їх мікроструктуру (номери зразків мікрошліфів відповідно 8, 9, 10, 11).

5. Скласти письмовий звіт про виконану роботу.

Обладнання, матеріали, інструменти

1. Діаграма стану Fe-Fe₃С, діаграми ізотермічного перетворен­ня переохолодженого аустеніту сталі 45, криві залежності положення критичних точок від швидкості охолодження.

2. Твердоміри типу ТК-2 (Роквелла).

3. Набір наконечників до твердомірів.

4. Металографічний мікроскоп.

5. Набір зразків (11 шт.), виготовлених із сталі 45 і термічно оброблених за зазначеними режимами.

6. Набір мікрошліфів (11 шт.), виготовлених із сталі 45 і тер­мічно оброблених за зазначеними режимами.

7. Муфельні печі – 2 шт.

8. Термопари – 2 шт.

9. Ванна з водою, ванна з мінеральним маслом.

Зміст звіту

1 Назва та мета роботи.

2 Графік залежності твердості від зміни температури нагрівання сталі 45 під загартування в координатах "Твердість (HRC) - температура". Зарисовки мікроструктур шліфів сталі 45 (4 шт.) після загартування з різних температур. (Поясніть вплив температури нагрі­вання під загартування на структуру та твердість сталі 45).

3 Графік залежності твердості від зміни швидкості охолодження сталі 45 в координатах "Твердість (HRC) - швидкість охолодження". Зарисовки мікроструктур шліфів сталі 45 (4 шт.) після нагрівання у воді, маслі, на повітрі та в печі. Поясніть вплив умов охолоджен­ня на структуру та твердість сталі 45.

4 Графік залежності твердості від зміни температури нагріван­ня при відпусканні сталі 45 в координатах "Твердість (НRС) - темпе­ратура". Зарисовки мікроструктур шліфів сталі 45 (4 шт.) після за­гартування та відпускання з різних температур. Поясніть вплив тем­ператури відпускання на структуру та твердість сталі 45.

5 Визначення та можливі режими здійснення хіміко-термічної обробки сталей, як способу поверхневого зміцнення: цементація (твердим карбюризатором та газова), азотування та ціанування

Контрольні запитання

1 Як швидкості охолодження впливають на перетворення в сталі?

2 Поняття про діаграму ізотермічного перетворення переохолодженого аустеніту.

3 Практичне використання при термічній обробці діаграми стану залізо - цементит і діаграми ізотермічного перетворення переохоло­дженого аустеніту

4 Види термічної обробки (відпалювання, нормалізація, загар­тування, відпускання), їх призначення та особливості виконання.

6. Вплив температури нагрівання під загартування та механічні властивості сталі.

7. Вплив швидкості охолодження на структуру та механічні властивості сталі.

8. Вплив температури нагрівання при відпусканні на структуру та механічні властивості сталі.

9. В чому полягає суть хіміко-термічної обробки сталі: цементації, азотування та ціанування?

10. Яке призначення має хіміко-термічна обробка матеріалів?

11. Як відбувається поверхневе зміцнення матеріалів?

12. В чому суть дифузійної металізації?