Г. В. Бычков, а. А. Ражковский, а. А. Рауба

МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ

РАЗДЕЛ

«ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА СТАЛИ»

ОМСК 2003

Министерство путей сообщения Российской Федерации

Омский государственный университет путей сообщения

__________________

Г. В. Бычков, А. А. Ражковский, А. А. Рауба

МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ

РАЗДЕЛ

«ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА СТАЛИ»

Утверждено редакционно-издательским советом университета

в качестве методических указаний к лабораторным работам

для студентов очного и заочного обучения

Омск 2003

УДК 620.22 (076.5)

ББК 34.651 я7

Б 95

Материаловедение. Раздел «Термическая обработка стали»:Методические указания к лабораторным работам для студентов очного и заочного обучения / Г. В. Бычков, А. А. Ражковский, А. А. Рауба; Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2003. 33 с.

В методических указаниях представлены пять лабораторных работ, в которых рассмотрены основные вопросы термической обработки стали, фазовые и структурные превращения в стали при ее нагреве и охлаждении.

Методические указания к лабораторным работам предназначены для студентов 1-го и 2-го курсов, изучающих дисциплины «Материаловедение» и «Технология конструкционных материалов», очной и заочной форм обучения.

Библиогр.: 3 назв. Табл. 1. Рис. 9.

Рецензенты: доктор техн. наук А. В. Бородин;

доктор техн. наук А. Ю. Попов.

________________________

© Омский гос. университет

путей сообщения, 2003

Оглавление

Введение.....................................................................................................................5

Лабораторная работа 1. Фазовые превращения в стали при нагреве...................6

Лабораторная работа 2. Фазовые и структурные превращения в стали

при охлаждении.........................……………..................9

Лабораторная работа 3. Отжиг и нормализация...................................................16

Лабораторная работа 4. Закалка стали...................................................................22

Лабораторная работа 5. Отпуск закаленной стали...............................................28

Библиографический список.....................................................................................32

ВВЕДЕНИЕ

Приступая к изучению способов термической обработки стали, следует помнить основное положение материаловедения: свойства металлов и сплавов зависят от их структуры.

Термическая (тепловая) обработка металлов и сплавов – это технологический процесс, связанный с нагревом и охлаждением, вызывающий изменение структуры сплава и, как следствие этого, изменение его свойств. Основными факторами каждой операции термической обработки являются время (скорость) нагрева, температура нагрева, время (продолжительность) выдержки при температуре нагрева и время (скорость) охлаждения. Следовательно, режим любой термической обработки сплава можно представить графически в координатах «температура – время», причем в большинстве случаев решающая роль в получении заданной структуры и определенных свойств принадлежит скорости охлаждения.

Основными операциями термической обработки стали являются отжиг, нормализация, закалка и отпуск. Термическую обработку сплавов разделяют на предварительную и окончательную. Предварительной обработке подвергают в основном заготовки (поковки, отливки) для улучшения обрабатываемости, снижения твердости, исправления структуры и т. д., окончательной обработке – в основном готовые детали для получения свойств, необходимых в эксплуатации. Термическая обработка может быть простой и состоять из одной операции, например отжига или нормализации, и сложной, состоящей из нескольких операций, например закалки и отпуска.

Термической обработкой можно в широких пределах изменить свойства металлов и сплавов. Это позволяет увеличить допустимые напряжения и уменьшить размеры и массу деталей машин при сохранении или повышении их прочности, эксплуатационной надежности и стойкости.

Лабораторная работа 1

ФАЗОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ В СТАЛИ ПРИ НАГРЕВЕ

Цель работы: получить практические навыки проведения нормализации перегретых образцов, изготовленных из углеродистых сталей; изучить фазовые превращения перлита в аустенит и влияние размера зерна на свойства стали.