- •Саратовский государственный технический университет термическая обработка углеродистой стали
- •Саратов 2005
- •Основные положения
- •Задание и методические указания
- •Предварительная подготовка
- •Работа в лаборатории
- •Содержание и оформление отчёта
- •Литература
- •Термическая обработка углеродистой стали Методические указания к выполнению лабораторной работы по курсу «Материаловедение. Технология конструкционных материалов»
Задание и методические указания
В данной работе изучается влияние скорости охлаждения стали 40 из аустенитной области и температуры отпуска закаленной стали на ее твердость. Для получения аустенитной структуры сталь 40 нагревают до температуры 830...850°С.
Различные скорости охлаждения стали получают при охлаждении образцов на воздухе, в масле, в воде. При этом достигаются следующие ориентировочные скорости охлаждения в интервале температур 650...550°С: 10°С/с - на воздухе, 100°С/с - в масле, 500°С/с – в воде.
В нагретую печь помещают 5 образцов стали 40. После выдержки (1 мин. на 1 мм диаметра) охлаждают 3 образца в воде, один - на воздухе и один - в масле. Охлажденные образцы зачищают от окалины с обоих торцов на шлифовальной бумаге для измерения твердости на приборе типа Роквелла.
Закаленные в воде образцы после измерения твердости помещают в электрические печи для отпуска при температурах 200, 400 и 600°С (по одному образцу в печь) и выдерживают там 20...30 мин. Затем образцы можно охладить в воде, т.к. для простых по форме изделий из углеродистых сталей скорость охлаждения после отпуска не имеет значения.
Опытные данные сводят в таблицу
Вид термообработки |
Твердость |
Предполагаемая микроструктура |
||||
HRC |
HRB |
HB |
||||
Нормализация |
|
|
|
|
||
Закалка в масле |
|
|
|
|
||
Закалка в воде |
|
|
|
|
||
отпуск 200°С |
|
|
|
|
||
отпуск 400°С |
|
|
|
|
||
отпуск 600°С |
|
|
|
|
||
Предварительная подготовка
1. Изучить материал основных положений теории (в начале методических указаний) и ответить на следующие вопросы:
- Какие процессы термической обработки стали называют отжигом, нормализацией, закалкой?
- Какие имеются виды отпуска и для чего они применяются?
- Сравните структуру стали 40 после отжига, нормализации и закалки.
2. Перечертить таблицу из раздела заданий и методических указаний.
Работа в лаборатории
1. Образцы стали 40 к началу занятия нагреты до 830...850°С . Нагреты также печи для отпуска. Студенты выполняют работу в соответствии с методическими указаниями и заполняют таблицу.
2. По полученным данным строят 2 графика:
- изменение твердости в зависимости от скорости охлаждения;
- зависимость твердости закаленной стали от температуры отпуска.
3. Необходимо объяснить полученные зависимости (почему увеличивается или уменьшается твердость стали).
Содержание и оформление отчёта
Отчет о лабораторной работе должен содержать:
титульный лист;
название лабораторной работы;
формулировку цели работы;
результаты экспериментов;
выводы по работе.
