Методика выполнения работы

Студенты в количестве 2-3 человек выполняют одно из нижепри­веденных практических заданий в указанной последовательности:

-получить у лаборанта образцы и зачистить их от заусенцев на наждачном станке;

-измерить твердость исходного образца;

-назначить режим термической обработки в соответствии с задани­ем и маркой стали и согласовать его с преподавателем;

-определить температуру нагрева и выбрать охлаждающую среду по таблицам 3.1 и 3.2;

-рассчитать время нагрева до заданной температуры и выдержки при ней по формуле

τ = τ_н + τ_в = 1,5 d + 0,3 d (мин) ,

где τ_н и τ_в - время нагрева и выдержки соответственно;

d - диаметр (толщина) образца, мм;

-провести термическую обработку стали после проверки назначен­ного режима преподавателем. Термическую обработку рекомендуется проводить в соответствии с табл. 3.2. Образцы нагревать в лабораторных муфельных электропечах. По истечении времени нагрева и выдержки образцы охладить в выбранной среде ;

-на наждаке снять с поверхности образца окисленный и обезуглероженный слой толщиной ~0,5 мм и измерить твердость на приборе Роквелла. Закаленные и отпущенные образцы испытать на твердость алмазным конусом при нагрузке 1500 Н (шкала HRC), а отожженные и нормализованные - при нагрузке 1000 Н (шкала HRB).

Полученные значения твердости по справочной таблице перевести в единицы твердости по Бринеллю (НВ). Результаты термической обработки по всему заданию занести в табл. 3.3 и дать их анализ с учетом рис.3.2.

Таблица 3.3. Результаты термической обработки стали

Марка стали	Вид термооб­работки	Режим термообработки			Твердость			Микро-струк­тура
		Т, ОС	τ, мин	Среда охлаж­дения	HRC	HRB	НВ

Измерение твердости

Твердость - это сопротивление деформации, оказываемое материалом при внедрении постороннего тела (индентора).

Твердость измеряется преимущественно по методам Бринелля, Роквелла, Виккерса (или измерение микротвердости) (рис. 3.11).

а б в

Рис. 3.11. Измерения твердости :

а - по Бринеллю; б - по Роквеллу; в - по Виккерсу

Твердость по Бринеллю (НВ) определяют с использованием индентора в виде стального закаленного шарика диаметром 2,5; 5 и 10 мм.

Твердость по Роквеллу определяют по циферблату прибора — шкалам С (HRC), В (HRB) или A (HRA). При этом в качестве инденторов используют алмазный конус для шкалы С или А и шарик диаметром 1,588 мм - для шкалы В (рис. 3.11).

Единица твердости по Роквеллу – безразмерная величина, которая соответствуе осевому перемещению индентора (конуса или шарика) на 0,002 мм.

Выбор шкалы измерения (и соответственно индентора) производят в зависимости от структуры, состояния поверхности и размера образца или изделия. При испытании сталей и сплавов, имеющих высокую твер­дость (после закалки, отпуска), применяют конусный индентор и шкалу С (HRC) с нагрузкой 1500 Н (150 кгс), а при испытании материалов невысокой прочности - шари­ковый индентор и шкалу В (HRB) с нагрузкой 1000 Н (100 кгс) или шариковый индентор и шкалу В (HRF) с нагрузкой 600 Н (60 кгс).

Перед измерением твердости по Роквеллу по любой шкале необ­ходимо большую стрелку совмещать только с нулем черной шкалы С. Величину твердости HRB или HRF определяют по красной шкале.

Измерение твердости проводить не менее трех раз

Значения твердости по Роквеллу (HRC, HRB) могут быть переве­дены по справочной таблице в твердость по Бринеллю.