3.2 Материалы, оборудование и принадлежности

Для выполнения работы необходимы: микроскоп, коллекция микрошлифов различных чугунов, спирт, вата, фильтровальная бумага, реактив для травления (4%-й раствор азотной кислоты в спирте).

3.3 Ход работы

Изучение структуры чугунов начинают с нетравленых образцов для оценки формы и размеров графитных включений. Металлическая основа – ярко-белая, графит выглядит в виде включений темного цвета.

Далее изучают микроструктуру шлифов после травления в 4%-м спиртовом растворе азотной кислоты Следует иметь в виду, что на черно-белых изображениях перлит будет выглядеть в виде темных (серых) зерен, а феррит и цементит – белых. В действительности зерна перлита имеют коричневый цвет, феррита – желтый, цементита – ярко-белый.

Зарисовать и охарактеризовать наблюдаемые структуры в порядке, указанном преподавателем, сопровождая зарисовки заключениями. В заключениях необходимо указать форму графитных включений, структуру металлической основы, название чугуна и увеличение, при котором рассматривалась микроструктура.

3.4 Содержание отчета

Отчет должен содержать: название работы, ее цель и краткие теоретические сведения с указанием всех видов чугунов, зарисовки микроструктур просмотренных шлифов с заключениями.

Лабораторная работа 4

ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА КОНСТРУКЦИОННЫХ СТАЛЕЙ

Цель работы – освоить практику термической обработки стали, изучить влияние основных параметров технологии на твердость и микроструктуру конструкционной стали.

4.1 Краткие теоретические сведения

Конструкционные стали могут подвергаться четырем основным видам термической обработки: отжигу, нормализации, закалке и отпуску. Наиболее высокий комплекс механических свойств конструкционных сталей достигается закалкой с последующим высокотемпературным отпуском.

4.2 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.

4.3 Ход работы

4.3.1 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 В). 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 4.1.

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 4.2).

Таблица 4.1

№ 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 4.2

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