Контрольные вопросы

1. Какие фазы присутствуют в сплавах железа с углеродом?

2. Какие структурные составляющие встречаются в сплавах железа с углеродом?

3. Чем стали отличаются от белых чугунов? Почему белые чугуны хрупкие?

4. Как называется изотермическое превращение жидкой фазы в механическую смесь двух твердых фаз?

5. Что такое перлит, как он образуется, каковы его свойства?

6. Какие твердые растворы на основе железа существуют, каковы их свойства?

7. Какая промежуточная фаза встречается в сплавах железа с углеродом, каковы ее свойства?

8. Как определить количественное соотношение фаз в сплаве?

9. Как образуется цементит в сплавах железа с углеродом? Укажите все пути образования цементита.

10. Что такое эвтектоидное превращение, как оно происходит в сплавах железа с углеродом?

Работа №3. Термическая обработка углеродистых сталей Цель работы:

Изучить влияние технологических параметров термической обработки на структуру и свойства деталей из углеродистых сталей.

Методика выполнения работы

1. Получить вариант задания. Запустить программу To_steel. Программа моделирует процессы термической обработки углеродистых сталей. Выбрать режим «Теория». В этом режиме в верхней части экрана имеется строка-подсказка, в которой указано требуемое действие. При ошибке в определении каких-либо параметров процесса термообработки выдается сообщение с указанием правильного варианта действий.

2. В правом верхнем углу экрана находится эскиз стального участка диаграммы состояния «железо – цементит». Перемещая с помощью стрелок «вправо-влево» вертикальную линию-курсор, выбрать сталь с заданным содержанием углерода.

3. Перемещая вверх или вниз горизонтальную линию-курсор, выбрать температуру нагрева под закалку. На диаграмме указано значение температуры Ас₁ или Ас₃.

4. В левом нижнем углу экрана задать время нагрева детали (определяется из расчета 1 минута на 1 мм сечения детали, в режиме «Теория» сечение детали постоянно и равно 20 мм), а также время выдержки детали при температуре закалки (оно составляет 10% от времени нагрева). Выбор каждого параметра подтверждается нажатием клавиши “Enter”.

5. Выбрать режим охлаждения согласно варианту задания.

6. Проследить за превращениями, происходящими при закалке. Зарисовать кривые охлаждения поверхности и сердцевины детали, наложенные на эскиз термокинетической диаграммы стали. Зарисовать эскизы микроструктуры стали до закалки, при температуре нагрева, после закалки.

7. Исходя из содержания углерода в стали, выбрать температуру отпуска, перемещая вверх или вниз горизонтальную линию-курсор. Выбрать продолжительность отпуска, перемещая влево вертикальную линию-курсор (время задается в минутах, продолжительность отпуска обычно составляет 2…3 часа).

8. Проследить за превращениями при отпуске, зарисовать полученную микроструктуру.

9. Повторить действия п. 2 – 8 для второго вида закалки, указанного в задании. Описать в отчете преимущества и недостатки изученных способов закалки.

10. Выйти из режима «Теория» и перейти в режим «Обучение». Решить задачу по выбору термической обработки для детали. Занести в отчет условия задачи, график выбранной обработки с указанием всех параметров, зарисовать микроструктуры на всех этапах термической обработки. Обосновать сделанный выбор.