4.3.2 Вивчення впливу відпуску на властивості загартованої сталі

Загартовані у воді зразки випробувати на твердість за Роквеллом і у разі отримання задовільних результатів гартування (HRC 50-55) піддати відпуску.

Відпуск провести при температурах 200, 400, 650°С. Час витримки при кожній температурі 30 хв.

У піч, нагріту до заданої температури відпуску, завантажити зразки і витримати при постійній температурі 30 хв. Після витримки зразки охолодити на повітрі, зачистити на абразивному крузі до появи металевого блиску, заміряти твердість за Роквеллом (шкала С) не менше ніж в двох місцях.

Одержані результати вимірювання твердості занести в таблицю 4.3.

На підставі результатів досліду побудувати графік в координатах твердість (по осі ординат) – температура відпуску (по осі абсцис). На цьому ж графіку показати якісно, в якому напрямі змінюються при відпуску межа міцності і відносне подовження сталі.

Таблиця 4.3

№ пп	Температура нагріву °С	Час витримки, хв.	Охолоджуюче середовище	Твердість після гартування, НВ	Твердість після відпуску, НВ
1	200	30	Повітря
2	400	30	Те ж
3	600	30	Те ж

4.3.3 Вивчення мікроструктури термічно обробленої сталі

Із зразків після всіх видів термічної обробки приготувати мікрошліфи, піддати їх травленню в 4%-у спиртному розчині азотної кислоти (цю роботу виконує лаборант кафедри) і структуру вивчити за допомогою мікроскопу.

Замалювати і охарактеризувати структуру всіх досліджених зразків сталі, звертаючи особливу увагу на форму і розміри зерен. Результати оцінки мікроструктури представити у вигляді таблиці 4.4.

Таблиця 4.4

Марка сталі	Зміст елементів, %					Вигляд термообробки	Найменування одержаної структури
	С	Mn	Si	Cr	Ni
						Відпал
						Нормалізація
						Гартування у воді
						Гартування у маслі
						Гартування + відпуск при t = 200°С
						Гартування + відпуск при t = 400°С
						Гартування + відпуск при t = 650°С

4.4 Зміст звіту

Звіт повинен містити: назва роботи і її мета, короткі теоретичні відомості, хід роботи, а також наступні результати експериментів:

- розрахунки за визначенням режимів нагріву для відпалу, нормалізації і гартування;

- фактичні режими термообробки у вигляді графіків, в координатах «температура – час»;

- дані по таблицях 4.1 – 4.4;

- діаграму впливу швидкості охолоджування на твердість сталі;

- графік впливу температури нагріву загартованої сталі на її твердість;

- малюнки мікроструктур зразків після всіх досліджених видів термічної обробки (у кругах діаметром 35–40 мм).

Лабораторна робота 5

СТРУКТУРА І ВЛАСТИВОСТІ ПОВЕРХНЕВИХ ШАРІВ

ДЕТАЛЕЙ, ПІДДАНИХ ЦЕМЕНТАЦІЇ

Мета роботи – вивчити мікроструктуру поверхневих шарів деталей, підданих цементації. Оцінити характер розподілу вуглецю, визначити вплив післяцементаційної термічної обробки на твердість деталей.

5.1 Короткі теоретичні відомості

Цементацією називається процес насичення поверхневого шару деталі вуглецем. Основною метою цементації є отримання твердої і зносостійкої поверхні, яка досягається насиченням поверхневого шару вуглецем до вмісту 0,8–1,1% і подальшим гартуванням з низькотемпературним відпуском. Для цементації використовують маловуглецеві сталі, які вміщають до 0,20% С.

Цементований шар має змінну концентрацію вуглецю, яка зменшується від поверхні до середини виробу. У зв'язку з цим після повільного охолоджування в структурі цементованого шару можна розрізнити три зони: заевтектоїдну, яка складається з перліту і вторинного цементиту; евтектоїдну, яка складається з одного перліту; доевтектоїдну, яка складається з перліту і фериту. За товщину (глибину) цементованого шару приймається сума товщин всіх трьох вказаних зон.

Цементація створює тільки сприятливий розподіл вуглецю, проте необхідні властивості цементовані вироби набувають тільки після остаточної термічної обробки – гартування і наступного низькотемпературного відпуску.