Термическая обработка углеродистой стали

1. Цель работы:

2. Краткие сведения из теории:

Что такое термическая обработка? Для чего она проводится?

Из каких операций состоит термическая обработка? Каково назначение каждой операции?

Как выбирается температура нагрева стали при полной и неполной термообработке? Представьте схему определения этой температуры на участке диаграммы Fe-C для области сталей, построенному по приведенному ниже шаблону.

Рис.1. Области оптимальных температур нагрева при термической обработке доэвтектоидных и заэвтектоидных сталей:

а –

б –

в –

г –

Как выбирается длительность выдержки при термической обработке?

Перечислите основные виды термической обработки

Что собой представляет отжиг? В чем отличие полного и неполного отжига? С какой целью и для каких сталей проводятся эти виды отжига?

Что такое нормализация? С какой целью она проводится?

В чем заключается закалка? Каково отличие полной и неполной закалки? С какой целью и для каких сталей проводятся полная и неполная закалка?

Что собой представляет отпуск? Когда и для чего он проводится?

Перечислите основные виды отпуска и дайте им краткую характеристику. Какие структуру и свойства обеспечивает каждый вид отпуска и для каких изделий применяется?

Что такое улучшение стали и для чего оно проводится?

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТВЕРДОСТИ СТАЛИ

Что такое твердость?

Как и в каких случаях определяют твердость методом Бринеля? Как обозначается твердость по Бринелю?

Как и в каких случаях определяют твердость методом Роквелла? Каковы разновидности этого метода и как обозначается твердость по Роквеллу?

Как и в каких случаях определяют твердость методом Виккерса? Как обозначается твердость по Виккерсу?

Соотношение чисел твердости, определенных различными методами, приведено в приложении.

4. НЕОБХОДИМЫЕ ПРИБОРЫ, ОБОРУДОВАНИЕ И МАТЕРИАЛЫ

4. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ И ЕЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

С использованием рис.1 рассчитать температуру нагрева стали 45 при полной термической обработке.

Провести термическую обработку (отжиг, нормализацию, закалку и закалку с различными видами отпуска) образцов из стали 45. С использованием методов Бринеля или Роквелла определить твердость всех термообработанных образцов. При определении твердости по Роквеллу проводить на каждом образце по 3 измерения и находить их среднее значение. С использованием переводных таблиц выразить твердость всех образцов в единицах твердости по Бринелю. Результаты измерения твердости занести в таблицу:

№№ образцов	Вид термической обработки	Твердость НRС				Твердость НВ
		1 замер	2 замер	3 замер	средняя
1	Отжиг	-	-	-	-
2	Нормализация	-	-	-	-
3	Закалка
4	Закалка и низкотемпературный отпуск (2000С)
5	Закалка и среднетемпературный отпуск (4000С)
6	Закалка и высокотемпературный отпуск (6000С) (улучшение)

По значениям твердости, выраженным в единицах Бринеля, построить график зависимости твердости от температуры отпуска закаленной стали. На этот же график для сопоставления нанести уровни твердости отожженной и нормализованной сталей (в виде совмещения графика со столбчатой диаграммой).

Рис.2. Влияние термической обработки на твердость стали

(по результатам проведенных экспериментов):

1 – после закалки и отпуска, 2 – после отжига,

3 – после нормализации

Выводы по работе:

ЛИТЕРАТУРА, ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ПРИ ПОДГОТОВКЕ ОТЧЕТА:

ПРИЛОЖЕНИЕ

Соотношение чисел твердости, определенных различными методами

При испытании вдавливанием
стального шарика 10/3000		алмазного конуса или стального шарика диаметром 1/16" при нагрузках			алмазной пирамиды HV
диаметр отпечатка d, мм	твер­дость НВ	150 кгс (конус) HRС	60 кгс (конус) НRА	100 кгс (шарик) НRВ
1	2	3	4	5	6
2,20	780	72	84		1124
2.25	745	70	83		1116
2,30	712	68	82		1022
2,35	682	66	81		941
2,40	653	64	80		868
2,45	627	62	79		804
2,50	601	60	78		746
2,55	578	58	78		694
2,60	555	56	77		650
2,65	534	54	76		606
2,70	514	52	75		587
2,75	495	50	74		551
2,80	477	49	74		534
2,85	461	48	73		502
2,90	444	46	73		474
2,95	429	45	72		460
3,00	415	43	72		435
3,05	401	42	71		423
3,10	388	41	71		401
3,15	375	40	70		390
3,20	363	39	70		380
3,25	352	38	69		361
3,30	341	36	68		344

Продолжение таблицы приложения

1	2	3	4	5	6
3,35	331	35	67		334
3,40	321	33	67		320
3,45	311	32	66		311
3,50	302	31	66		303
3,55	293	30	65		292
3,60	285	29	65		285
3,65	277	28	64		278
3,70	269	27	64		270
3,75 1 -',/5	262	26	63		261
3,80	255	25	63		255
3,85	248	24	62 Ьл		249
3,90	241	23	62	102	240
3,95	235	21	61	101	235
4,00	229	20	61	100	228
4,05	223	19	60	99	222
4,10	217	17	60	98	217
4,15	212	15	59	97	213
4,20	207	14	59	95	208
4,25	201	13	58	94	201
4,30	197	12	58	93	197
4,35	192	11	57	92	192
4,40	187	9	57	91	186
4,45	183	8	56	90	183
4,50	179	7	56	90	178
4,55	174	6	55	89	174
4.60	170	4	55	88	171
4,65	167	3	54	87	166
4,70	163	2	53	86	162
4,75	159	1	53	85	159
4,80	156	0	52	84	155
4,85	152			83	152
4,90	149			82	149
4,95	146			81	146
5,00	143			80	143
5,05	140			79	140

Окончание таблицы приложения

1	2	3	4	5	6
5,10	137			78	138
5,15	134			77	134
5,20	131			76	131
5,25	128			75	129
5,30	126			74	127
5,35	123			73	123
5,40	121			72	121
5,45	118			71	118
5,50	11б			70	116
5.55	114			68	115
5,60	111			67	113
5,65	109			66	110
5,70	107			65	109
5,75	165			64	108

Лабораторная работа № 9