Содержание письменного отчета
Записать цель работы, суть и цель закалки.
Заполнить исходные данные и результаты проведения закалки по форме, приведенной в табл. 4.
Выполнить пункты 6, 7, 8, 9 и 10 задания.
Нарисовать графики зависимости твёрдости закалённой стали от скорости охлаждения HRC = f (Vохл) и содержания углерода HRC = f (% C).
Записать выводы по работе и по полученным результатам.
Контрольные вопросы
Что называется термообработкой (ТО)?
Перечислить порядок операций ТО.
Что необходимо помнить при выполнении операций ТО?
Что называется закалкой?
Цель закалки и как она достигается?
Как назначают (задают) температуру нагрева при закалке?
Как выбирают температуру нагрева при закалке?
В каких случаях необходимо применять полную, в каких неполную закалку?
Как определяют (назначают) время нагрева и выдержки детали в печи при закалке?
Как назначают (выбирают) охлаждающую среду при закалке?
Перечислите основные правила закалки.
Какие выводы следуют из проведённой лабораторной работы?
Литература
Арзамасов Б.Н. и др. Металловедение. М.: Машиностроение, 1986.
Гуляев А.П. Металловедение. М.: Металлургия, 1987.
Лахтин Ю.М. Металловедение и термическая обработка металлов. М.: Металлургия, 1979.
Мозберг Р.К. Материаловедение. М.: 1990.
№ опыта |
Марка стали |
Вид закалки (полная, неполная) |
Режим закалки |
Охлаждение |
Критическая скорость Vкр |
Твёрдость |
Структура стали |
||||||
до закалки |
после закалки |
до закалки |
после закалки |
||||||||||
tºС |
время в печи, мин |
охлаждающая среда |
скорость охлаждения Vохл |
||||||||||
HRB |
HB |
HRC |
HB |
|
|
||||||||
1 |
45 |
полная |
|
|
раствор NaOH в воде |
1200 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
45 |
полная |
|
|
вода |
600 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
45 |
полная |
|
|
масло |
150 |
|
|
|
|
|
|
|
4 |
45 |
полная |
|
|
воздух |
15 |
|
|
|
|
|
|
|
5 |
45 |
неполная |
|
|
вода |
600 |
|
|
|
|
|
|
|
6 |
У10 |
неполная |
|
|
вода |
600 |
|
|
|
|
|
|
|
7 |
20 |
полная |
|
|
вода |
600 |
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 4 – Результаты проведенной закалки
Таблица 5 – Критические точки некоторых марок сталей
Марка стали |
Критические точки, ºС |
Марка стали |
Критические точки, ºС |
||
АС1 |
АС3 |
АС1 |
АС3 |
||
05кп |
720 |
880 |
50С2 |
760 |
790 |
08 |
725 |
870 |
55С2 |
760 |
780 |
10 |
725 |
860 |
60С2 |
760 |
780 |
15 |
725 |
850 |
63С2 |
760 |
780 |
20 |
725 |
854 |
70С2 |
780 |
- |
25 |
725 |
830 |
15Х |
735 |
830 |
30 |
725 |
820 |
20Х |
735 |
820 |
35 |
725 |
805 |
30Х |
735 |
810 |
40 |
725 |
790 |
35Х |
735 |
800 |
45 |
725 |
780 |
38Х |
735 |
790 |
50 |
725 |
765 |
40Х |
735 |
780 |
55 |
725 |
760 |
45Х |
735 |
765 |
60 |
725 |
755 |
50Х |
735 |
755 |
65 |
725 |
750 |
05Х |
730 |
950 |
70 |
725 |
745 |
Х09 |
740 |
880 |
75 |
725 |
735 |
Х |
745 |
900 |
80, 85 |
725 |
- |
9Х |
745 |
860 |
У7 |
730 |
770 |
45Х2 |
730 |
780 |
У8 |
730 |
- |
45Х3 |
780 |
820 |
У9А |
730 |
- |
7Х3 |
770 |
950 |
У10 |
730 |
- |
8Х3 |
770 |
960 |
У12 |
725 |
800 |
Х12 |
800 |
- |
У13 |
730 |
820 |
Х14 |
820 |
- |
15Г |
730 |
830 |
Х17 |
860 |
950 |
20Г |
723 |
840 |
Х18 |
830 |
950 |
30Г |
723 |
830 |
20Х13 |
820 |
950 |
40Г |
723 |
810 |
3Х13 |
820 |
- |
45Г |
723 |
785 |
4Х13 |
820 |
1100 |
50Г |
723 |
770 |
25Н |
720 |
820 |
60Г |
723 |
760 |
30Н |
720 |
800 |
65Г |
721 |
750 |
40Н |
715 |
765 |
70Г |
721 |
745 |
50Н |
725 |
755 |
У10Г |
725 |
740 |
10Н2 |
710 |
820 |
У10Г2 |
725 |
800 |
40Н2 |
690 |
750 |
У8Г |
725 |
- |
13Н2 |
710 |
830 |
10Г2 |
720 |
830 |
12Н3 |
685 |
810 |
Продолжение таблицы 5
Марка стали |
Критические точки, ºС |
Марка стали |
Критические точки, ºС |
||
АС1 |
АС3 |
АС1 |
АС3 |
||
30Г2 |
718 |
804 |
25Н3 |
690 |
760 |
Х9С2 |
920 |
1020 |
38ХГН |
725 |
780 |
35Г2 |
718 |
804 |
30Н3 |
670 |
750 |
40Г2 |
718 |
780 |
40Х3 |
665 |
740 |
45Г2 |
718 |
765 |
13Н5 |
610 |
765 |
50Г2 |
718 |
755 |
40Н5 |
650 |
710 |
30Т |
750 |
830 |
ХГ |
640 |
980 |
15М |
780 |
890 |
18ХГ |
730 |
810 |
20М |
730 |
810 |
40ХГ |
730 |
780 |
30М |
730 |
850 |
35ХГ2 |
725 |
780 |
В1 |
740 |
820 |
50ХГ2 |
730 |
760 |
Ф |
730 |
770 |
20ГМ |
730 |
845 |
15ГС |
740 |
880 |
45ГМ |
725 |
790 |
18Г2С |
740 |
870 |
50ГМ |
720 |
765 |
27СГ |
755 |
820 |
30Г3М |
720 |
810 |
35ГС |
745 |
810 |
35Г2М |
720 |
810 |
36Г2С |
730 |
775 |
35Г2Ф |
715 |
770 |
20ХН |
725 |
820 |
40Г2Ф |
725 |
770 |
40ХН |
725 |
780 |
ХВ5 |
760 |
- |
45ХН |
725 |
775 |
3Х2В8 |
850 |
- |
12ХН2 |
732 |
794 |
4Х8В2 |
850 |
- |
12ХН3 |
710 |
820 |
35Х10 |
780 |
900 |
20ХН3 |
710 |
790 |
60С2Н2К |
755 |
770 |
30ХН3 |
710 |
780 |
Н17Н2 |
700 |
805 |
12Х2Н4 |
710 |
820 |
15НМ |
725 |
820 |
20Х2Н4 |
710 |
800 |
20НМ |
725 |
820 |
55СГ |
740 |
770 |
50НМ |
725 |
770 |
15ХМ |
740 |
820 |
15ХР |
730 |
830 |
30ХМ |
740 |
810 |
30ХР |
735 |
810 |
35ХМ |
740 |
800 |
35ХР |
735 |
800 |
35Х2М |
715 |
770 |
40ХР |
735 |
780 |
ХМ5 |
810 |
820 |
ХГС |
745 |
900 |
Х12М |
810 |
810 |
20ХГС |
755 |
890 |
35Х2М |
750 |
800 |
25ХГС |
755 |
870 |
33ХС |
865 |
776 |
30ХГС |
755 |
850 |
38ХС |
765 |
845 |
35ХГС |
765 |
840 |
Продолжение таблицы 5
Марка стали |
Критические точки, ºС |
Марка стали |
Критические точки, ºС |
||
АС1 |
АС3 |
АС1 |
АС3 |
||
40ХС |
765 |
- |
30ХГСН |
750 |
830 |
4ХС |
765 |
820 |
18ХГТ |
730 |
820 |
6ХС |
745 |
830 |
30ХГТ |
730 |
790 |
9ХС |
770 |
820 |
18ХГ |
725 |
830 |
60ХС2 |
765 |
810 |
30ХНГ |
725 |
790 |
15ХФ |
740 |
830 |
30Х2ГН2 |
730 |
820 |
Рисунок 2 – Диаграмма изотермического превращения переохлажденного аустенита стали 0,8 % С: 1 – линия начала распада аустенита; 2 - линия конца распада аустенита; МН – линия (температура) начала мартенситного превращения; МК – линия (температура) конца мартенситного превращения; V1, V2, V3, V4 – скорости непрерывного охлаждения; VКР – критическая скорость закалки (минимальная скорость охлаждения, при которой получается структура «мартенсит»).
Р.S. при скоростях охлаждения Vохл > Vкр – также получается структура «мартенсит».
Сталь 20 (0,2% С)
Рисунок 3 – Диаграмма изотермического превращения аустенита
Сталь 45 (0,45% С)
Рисунок 4 – Диаграмма изотермического превращения аустенита
Сталь У10 (1% С)
Рисунок 5 – Диаграмма изотермического превращения аустенита
Рисунок 6 – Твердость мартенсита в зависимости от содержания углерода в стали.
Рисунок 7 – Изменение мартенситных (температур) точек МН и МК в зависимости от содержания углерода в стали.
Из рис. 7 следует, что для прохождения всего интервала температур мартенситного превращения (от Мн до Мк) сталей с содержанием углерода больше 0,6% (С>0,6%) необходимы температуры охладителя ниже комнатной (20ºС) и даже ниже нуля. Если интервал температур Мн – Мк пройти при закалке не удается, то часть аустенита не превратится в мартенсит, и структура после закалки представит собой М + А остаточный.