17.2 Материалы, оборудование и принадлежности

Для выполнения работы необходимы: испытуемые образцы, нагревательные печи, бачки с охлаждающими средами (водой и минеральным маслом), клещи для выгрузки образцов из печи, микроскоп, твердомеры, наждачная бумага, шлифовальный круг.

17.3 Ход работы

17.3.1 Изучение влияния скорости охлаждения на свойства

Установить температурно-временные параметры режима нагрева образцов для выполнения отжига, нормализации и закалки.

Температуру нагрева определить по формуле

t_н = А_с3 + (30 – 50)°С,

где А_с3 – для исследуемой стали устанавливается по справочной литературе;

Время нагрева определить из расчета 1,5 мин на 1 мм диаметра образца.

Продолжительность выдержки установить равной половине времени нагрева и отсчитывать от момента совпадения цвета образцов с цветом каления муфеля печи.

На двух-трех образцах измерить твердость по Роквеллу (по шкале С). Полученный результат перевести в единицы твердости по Бринеллю, используя табличные данные.

В печь, нагретую до необходимой температуры, загрузить все образцы.

После выдержки часть образцов быстро перенести в бак с водой, часть – в бак с маслом, остальные оставить для охлаждения вместе с печью. При охлаждении в воде и масле образцы энергично перемещать в течение 10–15 с.

После охлаждения образцы зачистить на абразивном круге (до появления металлического блеска).

Измерить твердость по Роквеллу (шкала С) не менее чем в двух точках. Результаты определения твердости занести в таблицу 17.1.

Построить диаграмму влияния скорости охлаждения на твердость стали. По оси ординат откладывать твердость по Бринеллю (в масштабе), а по оси абсцисс – скорость охлаждения (данные о скорости охлаждения взять из таблицы 17.2).

Таблица 17.1

№ пп

Температура нагрева, С°

Время, мин

Охлаждающая среда

Наименование вида термообработки

Твердость

До термообработки

После термообработки

HRC I

HRC II

HRC ср

HB

Нагрева

Охлаждения

Таблица 17.2

Охлаждающая среда	Скорость охлаждения в интервале температур 650 – 550 С°, С°/с
Вода	600
Минеральное масло	150
Воздух	10
Вместе с печью	0,5

17.3.2 Изучение влияния отпуска на свойства закаленной стали

Закаленные в воде образцы испытать на твердость по Роквеллу и в случае получения удовлетворительных результатов закалки (HRC 50-55) подвергнуть отпуску.

Отпуск провести при температурах 200, 400, 650°С. Время выдержки при каждой температуре 30 мин.

В печь, нагретую до заданной температуры отпуска, загрузить образцы и выдержать при постоянной температуре 30 мин. После выдержки образцы охладить на воздухе, зачистить на абразивном круге до появления металлического блеска, измерить твердость по Роквеллу (шкала С) не менее чем в двух точках.

Полученные результаты измерения твердости занести в таблицу 17.3.

На основании результатов опыта построить график в координатах твердость (по оси ординат) – температура отпуска (по оси абсцисс). Зарисовать и охарактеризовать структуру всех исследованных образцов стали, обращая особое внимание на форму и размеры зерен. Результаты оценки микроструктуры представить в виде таблицы 17.4.

Таблица 17.3

№ пп	Температура нагрева °С	Время выдержки, мин	Охлаждающая среда	Твердость после закалки	Твердость после отпуска
					I HRC	II HRC	II HRC	HRCср	HB
1	200	30	Воздух
2	400	30	Та же
3	600	30	Та же

Марка стали	Содержание элементов, %					Вид термообработки	Наименование полученной структуры
	C	Mn	Si	Cr	Ni
						Отжиг
						Нормализация
						Закалка в воде
						Закалка в масле
						Закалка + отпуск при t = 200°С
						Закалка+отпуск при t = 400°С
						Закалка + отпуск при t = 650°С

Таблица 17.4