4.2.1. Метод окисления

Метод окисления применяют для углеродистых и легированных конструкционных инструментальных сталей.

На образцах, предназначенных для выявления зерна аустенита, готовят микрошлифы, затем их укладывают в ящик из листовой стали, засыпают древесным углем, нагревают в лабораторной электропечи до заданной температуры, зависящей от цели исследования, и выдерживают 3 часа.

Для окисления шлифов после окончания выдержки образцы вынимают из угля и кладут на под печи на 30-60сек. Затем образцы охлаждают в воде, после чего полируют и травят 15%-ным раствором соляной кислоты в этиловом спирте в течении 2-10мин. Зерна аустенита выявляются на шлифе сеткой окислов.

Перед охлаждением в воде шлиф рекомендуется обработать в расплавленной буре при 930-950^оС в течении 30-40сек. Зерна при этом выявляются без дополнительного травления.

После изготовления шлифы рассматривают под микроскопом при увеличении в 100раз, тщательно обследуя всю их поверхность.

4.2.2. Метод сетки феррита и цементита

Этом метод дает хорошие результаты при исследовании среднеуглеродистой стали (0,30-0,60%С). Он основан на том, что при медленном охлаждении образцов в критическом интервале температур по границам зерен аустенита выделяется феррит, образующий сетку. Эта сетка и фиксирует размеры зерен аустенита, которые были в стали при заданной температуре нагрева.

Условия термической обработки при этом методе те же, что и при методе окисления, но образец берут не шлифованным и после нагрева охлаждают на воздухе, если содержание углерода в стали составляет 0,3-0,5%, и со скоростью 50-100^оС/час при содержании углерода 0,5-0,6%.

После термической обработки изготавливают микрошлифы обычным способом, подвергают травлению 2-4%-ным раствором азотной кислоты в спирте и изучают под микроскопом при 100 –кратном увеличении. Аналогичным образом определяется размер зерна аустенита в заэвтектоидных сталях по сетке цементита. При этом охлаждение образцов производится со скоростью 20-30^оС/час до 720-730^оС.

63

Полученные на разных расстояниях от торца для двух диаметрально противоположных площадок значения твердости, а также среднее значения заносятся в отчет в виде таблицы. По средним значениям строятся кривые прокаливаемости в координатах «твердость – расстояние от охлаждаемого торца».

Зная содержание углерода в стали, находят твердость полумартенситной зоны (рис. 9.1), определяют прокаливаемость и выражают ее индексом. По номограмме М.Е.Блантера определяют критический диаметр при охлаждении в воде и масле.

1. Содержание отчета

Цель работы

Краткое изложение вопросов, связанных с прокаливаемостью стали.

Описание материала и методики проведения работы с изображением схемы установки для торцевой закалки.

Полученные данные (распределение твердости по длине стандартного образца, кривая прокаливаемости, глубина прокаливаемости, индекс).

Сводная таблица, заполненная по данным всей подгруппы.

Обсуждение полученных результатов.

Выводы о прокаливаемости сталй различного химического состава, влияние на прокаливаемость температуры нагрева металла.

Таблица – Прокаливаемость стали в зависимости от химического состава и температуры нагрева

Сталь	Химический состав, %					Температу-ра нагрева, оС	Твердость полумар-тенситной зоны, НRС	Прока-ливае-мость, мм