2.5. Влияние легирующих элементов на превращения при отпуске

Указанные выше температурные интервалы стадий отпуска характерны для углеродистых сталей. При изменении химического состава закаливаемой стали, они могут смещаться по температурной шкале на сотни градусов.

Легирующие элементы (Cr, W, Mo, V, Co, Si и др.) значительно влияют на распад мартенсита, сдвигая температурные интервалы стадий превращений при отпуске к более высоким температурам, замедляя рост карбидных частиц и сохраняя пересыщенность -твердого раствора углеродом, то есть сохраняют структуру М_отп до температур 450 - 500 ^оС. Это объясняется двумя причинами:

- карбидообразующие легирующие элементы уменьшают скорость диффузии углерода, вследствие химического сродства с ним;

- большинство легирующих элементов увеличивают силы межатомной связи в твердом растворе.

Многие легирующие элементы повышают температурный интервал распада А_ост до 400 ÷ 580 ^оС. Все карбидообразующие легирующие элементы замедляют коагуляцию карбидов, заметное укрупнение которых начинается при температуре выше 550 ÷ 600 ^оС. Вследствие этого при одной температуре отпуска легированная сталь будет иметь более высокую твердость и прочность по сравнению с углеродистой сталью того же состава по углероду.

3. Объекты исследования, оборудование

Объекты исследования – образцы сталей 40, У10, 9ХС в закаленном состоянии. Термическую обработку осуществляют в камерных печах. Измерения твёрдости проводят на приборах типа ТК.

4. Задания на работу

1. Провести измерения твёрдости образцов в закаленном состоянии;

2. Провести отпуск сталей при температурах 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700 ^оС в течение 1 ч.;

3. Провести измерения твёрдости образцов в отпущенном состоянии;

4. Построить графики зависимости твердости HRC от температуры отпуска T_отп для исследуемых сталей;

5. Определить структуру сталей в отпущенном состоянии.

5. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Ознакомиться с краткими сведениями из теории и законспектировать их.

2. Измерить твёрдость образцов, изготовленных из сталей 40, У10 и 9ХС, в закалённом состоянии. Полученные результаты занести в таблицу.

3. Провести отпуск образцов в течение 1 ч при различных температурах (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700 С) с последующим охлаждением на воздухе.

4. Методом Роквелла (ГОСТ 9013 – 59) измерить твёрдость образцов после отпуска и результаты измерений занести в таблицу.

5. Указать предполагаемую структуру сталей 40, У10 и 9ХС, полученную в результате отпуска при различных температурах.

6. Построить зависимости HRC от температуры отпуска T_отп для образцов исследуемых сталей.

7. Проанализировать изменения структуры и твёрдости сталей в зависимости от температуры нагрева и марочного химического состава исследуемых образцов.

8. Сделать выводы по работе и подготовить отчет. В выводах по работе указать:

- как влияет температура отпуска на твердость закалённой стали;

- как влияет содержание углерода и легирование на превращения при отпуске.

6. СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

1. Цель работы;

2. Краткие теоретические сведения;

3. Результаты измерений;

4. График зависимости твердости HRC от температуры отпуска Т_отп;

5. Выводы по работе.

Таблица - Влияние температуры отпуска и химического состава на твердость

и структуру сталей

Марка стали	Микроструктура и твердость после закалки HRC	Температура отпуска Тотп, С	Твердость стали после отпуска HRC	Предполагаемая микроструктура

ВЫВОДЫ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________