Практична робота № 5 Гартування та відпуск вуглецевої сталі

Мета цієї роботи – засвоїти основний технологічний процес термічної обробки, який складається із гартування та відпуску сталі. Отримання потрібних експлуатаційних властивостей сталей залежить від застосованого методу термічної обробки, тому студенти повинні навчитися назначати повний комплекс технологічних процесів термічної обробки. Треба вивчити призначення та режими усіх видів гартування, відпуску та хіміко-термічної обробки, навчитися їх назначати для різних марок вуглецевої сталі для отримання заданих властивостей.

Варіанти завдань

Варіант №1

Деталі із вуглецевої сталі марки 40 були піддані гартуванню та відпуску, в результаті чого була отримана твердість НВ 400.

1. Використовуючи діаграму залізо-цементит, визначити температуру гартування заданої сталі, температуру відпуску та охолоджувальні середовища.

2. Описати перетворення, які проходять при нагріванні і охолодженні при гартуванні та відпуску.

3. Описати призначення вибраного виду термічної обробки, структуру та властивості, які утворюються після його проведення.

Варіант № 2

Вуглецеві сталі марок 35 та У8 після гартування і відпуску мають структуру мартенсит відпуску і твердість: перша – HRC 45, а друга – HRC 60.

1. Використовуючи діаграму залізо-цементит, визначити температуру гартування та відпуску для кожної сталі.

2. Описати перетворення, які проходять в цих сталях при гартуванні та відпуску, і структури, які отримуються.

1. Пояснити, чому сталь У8 має більшу твердість після термічної обробки, ніж сталь 35.

Варіант № З

Вироби із сталі марки 50 повинні мати твердість НВ 200..:250.

1. Назначити температуру гартування, вибрати охолоджувальне середовище та температуру відпуску даної сталі для отримання заданої твердості.

2. Описати перетворення, які проходять в сталі при назначених видах термічної обробки.

3. Описати мікроструктуру, яка утворюється при гартуванні і відпуску, а також властивості сталі після такої термообробки.

Варіант № 4

Виробам із сталі марки 45 необхідно зробити покращення.

1. Назначити режими покращення для заданої сталі.

2. Описати перетворення, які проходять у сталі при нагріванні та охолодженні по вибраним режимам.

4. Описати структуру та властивості сталі після покращення та можливості застосування такого виду термічної обробки.

Варіант № 5

Вуглецеві сталі марок 45 та У8 після гартування та відпуску мають структуру мартенсит відпуску і твердість: перша – HRC 50, а друга – HRC 60.

1. Використовуючи діаграму залізо-цементит, визначити температуру гартування і температуру відпуску для кожної сталі.

2. Описати перетворення, які проходять в цих сталях, в процесі гартування та відпуску.

3. Пояснити, чому сталь У8 має більшу твердість після термічної обробки, ніж сталь 45.

Варіант №6

Для виробів із сталі 15 потрібно виконати поверхневе зміцнення.

1. Назначити режим заданої обробки і описати технологію такого зміцнення.

2. Описати перетворення, які проходять в сталі при поверхневому зміцненні.

3. Описати та замалювати структуру поверхневого шару і серцевини після даної обробки.

4. Описати властивості сталі після поверхневого зміцнення і призначення даного виду обробки.

Варіант № 7

В структурі вуглецевої сталі марки ЗО після гартування не виявляється залишковий аустеніт, а в структурі сталі У12 спостерігається до 30% залишкового аустеніту.

1. Пояснити причину цього явища.

2. Назначити режим обробки, за допомогою якої можна усунути залишковий аустеніт, описати її суть та застосування.

Варіант № 8

Шестерні із сталі марки 20 повинні мати поверхневу твердість зуба 5S...62 HRC.

1. Назначити режим обробки, який забезпечує отримання заданої твердості.

2. Описати перетворення, які проходять при проведенні всіх видів вибраної обробки.

3. Описати структуру і властивості поверхні зуба і серцевини шестерні після термічної обробки.

Варіант № 9

Вироби із сталі 40 повинні мати твердість НВ 450.

1. Використовуючи діаграму залізо-цементит, назначити температуру гартування та відпуску для отримання заданої твердості.

2. Описати перетворення, які проходять при гартуванні і відпуску сталі.

3. Описати структуру і властивості сталі після термічної обробки.

Варіант № 10

Вироби із вуглецевої сталі У8 після гартування і відпуску мають твердість 55...60 HRC.

1. Використовуючи діаграму залізо-цементит, назначити температуру гартування та відпуску для отримання заданої твердості.

2. Описати перетворення, які проходять при гартуванні і відпуску сталі.

3. Описати структуру і властивості сталі після термічної обробки.

Варіант № 11

Вироби із сталі марки 45 після гартування і відпуску мають твердість HRC 50.

1. Використовуючи діаграму залізо-цементит, назначити температуру гартування та відпуску для отримання заданої твердості.

2. Описати перетворення, які проходять при гартуванні і відпуску сталі.

3. Описати структуру і властивості сталі після термічної обробки.

Варіант № 12

Пружини виготовлені із сталі марки 70.

1. Назначити режим гартування, охолоджувальне середовище і температуру відпуску для забезпечення працездатності пружин.

2. Описати перетворення, які проходять при гартуванні і відпуску сталі.

3. Описати структуру і властивості сталі після термічної обробки.

Варіант № 13

Ресори виготовлені із сталі марки 65.

1. Назначити режим гартування, охолоджувальне середовище і температуру відпуску для забезпечення працездатності ресор.

2. Описати перетворення, які проходять при гартуванні і відпуску сталі.

3. Описати структуру і властивості сталі після термічної обробки.

Варіант № 14

Для виготовлення мітчиків вибрана сталь У10.

1. Назначити режим гартування, охолоджувальне середовище і температуру відпуску для забезпечення працездатності мітчиків.

2. Описати перетворення, які проходять при гартуванні і відпуску сталі.

3. Описати структуру і властивості сталі після термічної обробки.

Варіант № 15

Для виготовлення плашок вибрана сталь марки У11 А.

1. Назначити режим гартування, охолоджувальне середовище і температуру відпуску для забезпечення працездатності плашок.

2. Описати перетворення, які проходять при гартуванні і відпуску сталі.

3. Описати структуру і властивості сталі після термічної обробки.

Варіант № 16

Вимірювальний інструмент виготовлений із сталі марки У9А.

1. Назначити режим гартування, охолоджувальне середовище і температуру відпуску для забезпечення працездатності вимірювального інструменту.

2. Описати перетворення, які проходять при гартуванні і відпуску сталі.

3. Описати структуру і властивості сталі після термічної обробки.

Варіант № 17

Зубила виготовлені із сталі марки У7.

1. Назначити режим гартування, охолоджувальне середовище і температуру відпуску для забезпечення працездатності заданого інструменту.

2. Описати перетворення, які проходять при гартуванні і відпуску сталі.

3. Описати структуру і властивості сталі після термічної обробки.

Варіант № 18

Гладкі та різьбові калібри виготовлені із сталі марки У12А.

1. Назначити режим гартування, охолоджувальне середовище і температуру відпуску для забезпечення працездатності калібрів.

2. Описати перетворення, які проходять при гартуванні і відпуску сталі.

3. Описати структуру і властивості сталі після термічної обробки.

Варіант №19

Деталі верстатних устаткувань виготовлені із сталі 45 і повинні мати твердість 28...35 HRC.

1. Назначити режим гартування, охолоджувальне середовище і температуру відпуску для отримання заданої твердості.

2. Описати перетворення, які проходять при гартуванні і відпуску сталі.

3. Описати структуру і властивості сталі після термічної обробки.

Варіант №20

У виробах із сталі марки 10 необхідно отримати поверхневий шар високої твердості.

1. Вибрати метод хіміко-термічної обробки для забезпечення заданої твердості і описати його технологію.

2. Назначити режими термічної обробки.

3. Описати мікроструктуру і властивості сталі, що отримуються.

Варіант №21

Мало навантажені деталі виготовлені із сталі марки 45.

1. Назначити режими термообробки і обґрунтувати їх.

2. Описати перетворення, які проходять при гартуванні і відпуску сталі.

3. Описати мікроструктуру і властивості сталі, що отримуються.

4. Пояснити, чому задовільні властивості у виробах із даної сталі можуть бути отримані тільки в невеликих перерізах.

Варіант № 22

Вироби із сталі марки 40 треба піддати покращенню.

1. Назначити режими покращення для заданої сталі.

2. Описати перетворення, які проходять у сталі при нагріванні та охолодженні по вибраним режимам.

3. Описати структуру та властивості сталі після покращення та можливості застосування такого виду термічної обробки.

Варіант № 23

Штампи для холодного штампування виготовлені із сталі маркиУ10А.

1. Назначити режим гартування, охолоджувальне середовище і температуру відпуску для забезпечення працездатності штампів.

2. Описати перетворення, які проходять при гартуванні і відпуску сталі.

3. Описати структуру і властивості сталі після термічної обробки.

Варіант №24

Напилки виготовлені із сталі марки У13.

1. Назначити режим гартування, охолоджувальне середовище і температуру відпуску для забезпечення працездатності напилків.

2. Описати перетворення, які проходять при гартуванні і відпуску сталі.

3. Описати структуру і властивості сталі після термічної обробки.

Варіант № 25

Вироби із сталі марки 50 повинні мати твердість НВ250.

1. Використовуючи діаграму залізо-цементит, назначити температуру гартування та відпуску для отримання заданої твердості.

2. Описати перетворення, які проходять при гартуванні і відпуску сталі.

3. Описати структуру і властивості сталі після термічної обробки.

Варіант № 26

Свердла для неглибоких отворів виготовлені із сталі марки У9А.

1. Назначити режим гартування, охолоджувальне середовище і температуру відпуску для забезпечення працездатності свердел.

2. Описати перетворення, які проходять при гартуванні і відпуску сталі.

3. Описати структуру і властивості сталі після термічної обробки.

Варіант № 27

Токарні різці виготовлені із сталі марки У8А.

1. Назначити режим гартування, охолоджувальне середовище і температуру відпуску для забезпечення працездатності різців.

2. Описати перетворення, які проходять при гартуванні і відпуску сталі.

3. Описати структуру і властивості сталі після термічної обробки.

Варіант № 28

Вироби із сталі марки 30 були зміцнені покращенням.

1. Назначити режими покращення для заданої сталі.

2. Описати перетворення, які проходять у сталі при нагріванні та охолодженні по вибраним режимам.

3. Описати структуру та властивості сталі після покращення та можливості застосування такого виду термічної обробки.

Варіант №29

Вироби, виготовлені із сталі марки 25, потрібно зміцнити термічною обробкою.

1. Назначити режим гартування, охолоджувальне середовище і температуру відпуску для забезпечення зміцнення заданої сталі.

2. Описати перетворення, які проходять при гартуванні і відпуску сталі.

3. Описати структуру і властивості сталі після термічної обробки.

Варіант № 30

Для витяжних штампів застосована сталь марки У12А.

1. Назначити режим гартування, охолоджувальне середовище і температуру відпуску для забезпечення працездатності штампів.

2. Описати перетворення, які проходять при гартуванні і відпуску сталі.

3. Описати структуру і властивості сталі після термічної обробки.