Лабораторные работы по материаловедению 3 семестр / ЛАБА №14
.docФедеральное агентство по образованию Российской Федерации
Филиал государственного образовательного учреждения
высшего профессионального образования
«Уфимский государственный авиационный технический университет» в г. Стерлитамаке
Кафедра ОТиМ
СТРУКТУРА СТАЛИ ПОСЛЕ ПОВЕРХНОСТНОГО УПРОЧНЕНИЯ
отчет
по лабораторной работе №14
Группа: МХС – 204д
Студент:
Преподаватель: Хужахметов З.И.
Стерлитамак, 2005
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №14
СТРУКТУРА СТАЛИ ПОСЛЕ ПОВЕРХНОСТНОГО УПРОЧНЕНИЯ
-
ЦЕЛЬ РАБОТЫ:
-
Изучить структуру цементованной стали.
-
Изучить структуру стали после закалки токами высокой частоты.
-
ОПИСАНИЕ ИССЛЕДУЕМЫХ ОБРАЗЦОВ:
-
Образец 14.1: Сталь марки 20 относится к углеродистой стали конструкционной машиностроительной качественной. Содержание углерода в ней составляет 0,20%. Применяется для автотракторостроения (кулачковые и простые шайбы, тарелки, ключи, втулки, вкладыши, трубки, рычаги, стержни, штуцеры), для авиастроения (подмоторные рамы и фюзеляжи для учебных машин, башмаки, узлы, косынки). Эта сталь имеет высокую износостойкость, но малую прочность (в=400-500 МПа).
-
Образец 14.3: Сталь марки 45 относится к углеродистой стали конструкционной машиностроительной качественной. Содержание углерода составляет 0,45%. Сталь марки 45 применяется для деталей повышенной прочности, закаливаемых в масле, а также для деталей, работающих на истирание: в автотракторостроении (валики, втулки, зубчатые колеса, бандажи, фрикционные диски, пальцы траков гусениц, шестерни поворотного механизма); в тяжелом машиностроении (шестеренные валки прокатных станов, прокатные валки, плунжеры, шпиндели, зубчатые колеса, бандажи, зубчатые рейки); в авиастроении (ленты-расчалки, валики, муфты, болты, шпильки, гайки, заглушки)
-
ЗАРИСОВКА СТУКТУРЫ ОБРАЗЦОВ:
Сталь 20 (содержание углерода 0,20%). Структура после цементации и медленного охлаждения:
Сталь 20 (содержание углерода 0,20%). Структура цементованной стали после закалки:
Сталь 45 (содержание углерода 0,45%). Структура стали 45 после закалки ТВЧ.
-
ГРАФИК ИЗМЕНЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ УГЛЕРОДА ПО ГЛУБИНЕ ЦЕМЕНТО-ВАННОГО ОБРАЗЦА:
Вывод: В данной лабораторной работе мы изучили структуру цементованной стали, которая такова: концентрация углерода в поверхностном слое обычно достигает 0,8-0,9, иногда 1,2%, в то время как в сердцевине сохраняется исходное содержание углерода не более 0,25%. После медленного охлаждения в поверхностном слое изделие имеет структуру заэвтектойдной стали с тонкой сеткой цементита, окружающей перлитные колонии, чем дальше от поверхности, тем меньше свободного цементита, заэвтектойдная сталь постепенно переходит в эвтектойдную, а затем и в доэвтектойдную сталь. По мере удаления от поверхности в зоне с доэвтектойдной структурой непрерывно увеличивается количество избыточного феррита до тех пор, пока в сердцевине не достигается состав исходной стали. А также мы изучили структуру стали после закалки токами высокой частоты. Суть этого метода позволяет очень быстро нагреть поверхность детали, но нагрев будет неравномерным. Поэтому первый слой получает полную закалку на мартенсит, второй слой - неполную закалку, в ее структуре, кроме мартенсита, будет феррит, количество которого тем больше, чем дальше зона от поверхности детали. Третья зона – сердцевина – вообще закалку не воспринимает.