2. Порядок выполнения работы

1. Определить твердость образцов из дюралюмина перед закалкой.

2. Провести закалку образцов с температуры 500 °С с охлаждением в воде и определить твердость после закалки.

3. Провести старение образцов при 20 °С, 5 – 7 дней (выполняет лаборант), и при 75 – 350 °С (10 – 60 мин). Измерить твердости после старения.

4. Определить твердость образцов технического железа в отожженном состоянии.

5. Закалить образцы с 350 и 600 °С в воде и измерить твердость.

6. Провести старение при одной из температур в интервале 100 – 250 °С (10 – 60 мин). Определить твердость после старения.

3. Содержание отчета

1. Название и цель работы.

2. Краткое теоретическое введение.

3. Экспериментальные данные в виде таблиц по формам 1 и 2; графики зависимостей твердости от режимов старения:

а) зависимость твердости дюралюмина от времени старения при разных температурах;

б) зависимость твердости дюралюмина от температуры старения (при выбранном времени старения);

в) зависимость твердости технического железа от времени старе­ния (для образцов, закаленных с разных температур).

Форма 1

Твердость дюралюмина
перед закалкой	после закалки	после старения
		20 °С	t, °С ; , с

Форма 2

Твердость технического железа
В отожженном состоянии	После закалки при t, °С	После старения t, °С ; , с

Контрольные вопросы

1. В каком фазовом состоянии должен находиться сплав, подвер­гаемый старению?

2. Почему при старении возрастает твердость сплава?

3. Почему закалка без полиморфного превращения не приводит к заметному упрочнению стали на мартенсит?

Литература: [1, 2, 3].

Литература

1. Гуляев А.П. Металловедение - М.: Металлургия, 1977. – 647 с.

2. Геллер Ю.А., Рахштадт А.Г. Материаловедение - М.: Металлургия, 1983. - 384 c.

3. Шульце Г. Металлофизика - М.: Мир, 1971. - 503 с.

4. Лившиц Б.Г. Металлография. - М.: Металлургиздат, 1971.

5. Лахтин Ю.М., Леонтьева В.П. Материаловедение. Машиностроение, 1990.

Таблица 1

Твердость фаз и структурных составляющих сталей

после различных термических обработок

№	Наименование	Твердость НВ, МПа
1	Феррит	500-900
2	Аустенит	1500
3	Цементит	7500
4	Маретнсит	6500
5	Бейнит	5000
6	Сорбит закалки	3000
7	Тростит закалки	4000
8	Сорбит отпуска	2500
9	Тростит отпуска	3500
10	Мартенсит отпуска	6000
11	Перлит	2000

Вопросы для самостоятельной подготовки

1. Дайте определение и приведите технологические схемы видов термообработки:

а) отжиг; б) закалка; в) отпуск.

2. Назовите виды термообработки, приводящие к упрочнению стали.

3. На каких превращениях основана закалка сталей?

4. Назовите режимы полной и неполной закалки в до- и заэвтектоидных сталях. Какой из этих видов закалки имеет промышленное применение?

5. Дайте определение понятия «критическая скорость закалки».

6. Назовите структурные составляющие в закаленных сталях в зависимости от скорости охлаждения.

7. Назовите фазовые составляющие в закаленных сталях в зависимости от скорости охлаждения.

8. Каков механизм перлитного превращения при закалке?

9. Каков механизм бейнитного превращения при закалке?

10. Каков механизм мартенситного превращения при закалке?

11. Почему закалка на мартенсит приводит к повышению твердос­ти стали? От чего зависит размер кристаллов мартенсита?

12. Определить химический состав мартенсита в углеродистой ста­ли с 0,45 % С при закалке от 860 °С и 760 °С.

13. Определите режимы термической обработки заэвтектоидной стали для получения твердости 2000 и 6500 НВ. Назовите структурные и фазовые составляющие.

14. Определите режимы термической обработки доэвтектоидной стали для получения структуры: М, М + Т, М + Ф. Назовите фазовые составляющие.

15. В чем причина присутствия остаточного аустенита в стали? Как добиться его полного превращения в мартенсит?

16. Какие процессы происходят при отпуске закаленной стали в зависимости от температуры?

17. Как изменяется структура и свойства стали 45, закаленной на мартенсит при отпуске при 150°, 300° и 600°С?

18. Каков структурный признак отличия сорбита отпуска от сорбита закалки?

19. В чем отличие мартенсита закалки от мартенсита отпуска?

20. Как обработать сталь:

а) для получения максимальной твердости;

б) для снижения твердости до заданного уровня.

21. Как влияет температура нагрева стали под закалку на образующуюся при закалке микроструктуру, состав и количественное соотношение структурных составляющих?