Практические рабоТы № 4-5 Термическая обработка сталей

1. Цели работы

Целями работы являются:

1. Изучить особенности термической обработки сталей специального назначения.

2. Повысить компетенцию студентов по анализу фазовых диаграмм равновесия двойных систем.

3. Приобрести навыки работы со справочной и специальной литературой.

В рамках поставленных целей в ходе выполнения практической работы решаются следующие задачи:

• Определение химического состава по марке стали;

• Определение положения стали на диаграмме фазового равновесия;

• Закрепление изученного теоретического материала по влиянию режима термической обработки на свойства сталей;

• Приобретение навыков использования справочной литературы при назначении режима термической обработки стали;

• Приобретение навыков анализа структурных изменений сталей в процессе термической обработки.

2. Теоретическая часть Основные этапы термической обработки материалов

Термическая обработка является одним из наиболее распространенных в современной технологии способов получения заданных свойств металлов и сплавов. Термическая обработка применяется либо в качестве промежуточной операции для улучшения обрабатываемости давлением, резанием и др., либо как окончательная операция для придания металлу или сплаву такого комплекса механических и физических свойств, который смог бы обеспечить заданные эксплуатационные характеристики изделия.

Основными технологическими переходами термической обработки являются:

• Нагрев заготовок до заданной температуры;

• Выдержка при заданной температуре;

• Охлаждение.

Следовательно, основными факторами любого вида термической обработки являются температура и время. Поэтому любой процесс термической обработки можно схематически описать графиком, показывающим изменение температуры во времени. Пример такой схемы показан на рис. 4.1.

Рис.4.1. Схематическое изображение графика термической обработки

Постоянная скорость нагрева или охлаждения изображается на графике прямой линией с определенным углом наклона, характеризующим скорость нагрева ( на рис.4.1) или охлаждения ( на рис.4.1).

Параметры процесса термической обработки выбираются в зависимости от марки материала, его состояния перед термической обработкой и назначения изделия. При назначении режимов термической обработки анализируются диаграммы состояния «железо-углерод» и «железо-легирующий элемент», а также диаграммы изотермического распада переохлажденного аустенита (С-диаграммы). В общем случае термическая обработка может состоять из нескольких этапов нагрева и охлаждения.

2.1.1.Нагрев заготовки.

Основными параметрами этого перехода являются температура (t), до которой надо нагреть заготовку и время пребывания заготовки в печи () при нагреве ее до этой температуры. Иногда вместо времени указывают скорость нагрева (град/час). Если нет иных указаний, время нагрева обычно определяется исходя из расчета 1 мин на 1 мм сечения заготовки.