Лабораторная работа №6 Влияние условий охлаждения на структуру и твердость инст­рументальной стали




Скачать 64.51 Kb.
НазваниеЛабораторная работа №6 Влияние условий охлаждения на структуру и твердость инст­рументальной стали
Дата конвертации26.02.2016
Размер64.51 Kb.
ТипЛабораторная работа
Лабораторная работа № 6

Влияние условий охлаждения на структуру и твердость инст­рументальной стали


  1. Цель работы: изучить влияние различных условий охлаждения на микрострукту­ру и твердость инструментальной стали.




  1. Объект исследования, оборудование.


Исследуются образцы после различных термических обработок. Нагрев произво­дится в лабораторных электропечах, охлаждение - в электропечах и раз­личных средах (свинец, селитра, воздух), измерение твердости - на прибо­ре ТК-2 с использованием в качестве индентора алмазного конуса или стального шарика в зависимости от ожидаемой твердости.



  1. Задание на работу.


Получить образец из стали У8 (или У10) и выполнить одну из тер­мических обработок, указанных на рис.2.

Нагрев во всех образцах до 850°С перед термической обработкой производится в одной печи.


  1. Порядок проведения работы.


1. Перед началом термической обработки определить время инкубационного периода и общее время изотерической выдержки (рис.3) (результаты занести в таблицу).

2. Замерить твердость образца перед термической обработкой.

3. Произвести заданную термическую обработку.

4. Охлажденные образцы зачистить с двух сторон, измерить твердость. Результаты измерений занести в таблицу. В последней графе указать ожидаемую микроструктуру. В таблицу заносятся результаты всех видов термических обработок.

5. Сделать выводы из анализа полученных результатов.



  1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ


Меняя условия охлаждения стали с температур выше критической точки Ас1 (>727°С), можно существенно изменить ее структуру и свойства по сравнению с равновесным состоянием.

Условия охлаждения определяются температурой охлаждающей среды и размерами сечения детали (образца).

При температуре выше АС1 переохлажденный аустенит неустойчив и распадается на феррито - цементитную смесь диффузионным путем. При быстром охлаждении до температур ниже Мн со скоростью больше крити­ческой аустенит превращается в мартенсит. Распад аустенита может про­ходить при непрерывном охлаждении и в изотермических условиях.

Чем ниже температура превращения, тем дисперснее продукты распада аустенита, тем выше твердость и прочность и ниже пластичность.

Распад аустенита происходит не мгновенно, время до начала распа­да называется инкубационным периодом.

Если распад происходит при 710-700 °С, то образуется грубопластичный перлит,

при 670-650 °С - сорбит, при 550-500 °С - троостит. Все эти структуры пластинчатые (чередующиеся пластинки феррита и цемен­тита), меняется только межпластинчатое расстояние от 0,0007 мм у перлита до 0,0001мм у троостита. Скорость охлаждения после окончания превраще­ния не влияет на структуру и свойства.


В температурном интервале 500°С-Мн (< 200°С) протекает проме­жуточное (бейнитное) превращение и образуется игольчатая структура -бейнит (слабо перевыщенные углеродом иглы феррита с включениями зернистого цементита). Если превращение аустенита происходит в интервале температур Мн — Мк, образуется метастабильная структура - мартенсит.

Образование мартенсита не связано с диффузией углерода, и при­водит к увеличению объема, вследствие чего в детали (образце) возника­ют значительные внутренние напряжения.

График, связывающий температуру и время превращения аустени­та в изотермических условиях, называется диаграммой изотермического распада аустенита (рис.1).




Рис. 1 Схема диаграммы изотермического распада переохлажденно­го аустенита стали (С - образные кривые).


Заштрихованная область - область переохлажденного аустенита. Кривые 1,2 - геометрические места точек начала и конца изотермическо­го распада при различных температурах соответственно. Отрезки соответствуют инкубационным периодам при температурах .

Мартенситное превращение происходит при непрерывном охлаж­дении (непрерывная закалка) или при охлаждении до температур, близких к Мн, короткой изотермической выдержке (меньше инкубационного пе­риода), когда изотерма не пересекает кривых 1,2, и последующего замед­ленного охлаждения (ступенчатая закалка).

На рис.2 приведены графики различных видов термической обра­ботки, которые будут использованы в настоящей работе.





Рис.2. Графики охлаждения обрабатываемых образцов: 1- нормали­зация; 2 - изотермический отжиг; 3,4,5 - изотермическая обработка на сорбит, тростит и бейнит; 6 - ступенчатая закалка; 7 - непрерывная закалка.




Рис. 3 Диаграмма изотермического распада аустенита стали У10.




п/п

Вид термической обработки

Исходная структура образцов,

Твердость НВ

Температура нагрева образцов под закалку,

°С

Охлаждающая среда

Температура охлаждающей среды,

°С

Время инкубационного периода

Общее время изотермической выдержки

Твердость,

НВ

Микроструктура

1

Нормализация







Воздух

20













2

Изотерми-ческий отжиг







Печь

700













3

Изотерми-ческая обработка на сорбит







Печь

600













4

Изотерми-ческая обработка на троостит







Свинцо-вая ванна

500













5

Изотерми-ческая закалка на бейнит







Селитро-вая ванна

300













6

Ступенча-тая закалка на мартенсит







Селитро-вая ванна, вода

300













7

Непреры-вная закалка







Вода

18















ВЫВОДЫ:

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________


  1. Контрольные вопросы.

1. Что такое феррит, аустенит, перлит, мартенсит?

2. Какое максимальное количество углерода может содержаться этих фазах?

3. В чем различие между перлитом, сорбитом, трооститом, бейнитом?

4. Для чего используется на практике диаграмма изотермического распада аустенита?

5. От чего зависит положение точек Мн и Мк?

6. Преимущество ступенчатой закалки на мартенсит по сравнению с закалкой в одном охладителе (вода, масло)? Что ограничивает область ее применения?


Дата выполнения _______________________


Подпись преподавателя _______________________

Подпись студента _______________________




Похожие:

Лабораторная работа №6 Влияние условий охлаждения на структуру и твердость инст­рументальной стали iconЗакалка углеродистой стали цель работы
Изучить процесс закалки стали; исследовать влияние массовой доли углерода на закаливаемость стали
Лабораторная работа №6 Влияние условий охлаждения на структуру и твердость инст­рументальной стали iconАппараты воздушного охлаждения авм аппараты воздушного охлаждения малопоточные
Авз -д аппараты воздушного охлаждения зигзагообразные с рециркуляцией нагретого воздуха с двумя вентиляторами
Лабораторная работа №6 Влияние условий охлаждения на структуру и твердость инст­рументальной стали iconПростые и стеллитированные из немецкой холоднокатанной стали 75 Cr1 твердость hrc 42-44
Пилы круглые для продольной и поперечной распиловки древесины с твердосплавными пластинами
Лабораторная работа №6 Влияние условий охлаждения на структуру и твердость инст­рументальной стали iconСиница А. А., Сош №2 г. Свислочь
Содержание углерода в стали не более 2,14 %, но не менее 0,022 %. Углерод придаёт сплавам железа прочность и твёрдость, снижая пластичность...
Лабораторная работа №6 Влияние условий охлаждения на структуру и твердость инст­рументальной стали iconЛабораторная работа.
Анимация во Flash mx. Работа с TimeLine. Работа с кадрами. Работа со слоями. Пошаговая анимация
Лабораторная работа №6 Влияние условий охлаждения на структуру и твердость инст­рументальной стали iconЛабораторная работа: распознавание хлопчатобумажных и льняных тканей по внешнему виду оборудование и наглядные пособия: Информационный блок «Свойства хлопчатобумажных и льняных тканей»
Лабораторная работа: распознавание хлопчатобумажных и льняных тканей по внешнему виду
Лабораторная работа №6 Влияние условий охлаждения на структуру и твердость инст­рументальной стали iconThe influence of peculiarities of grammatical systems of english and russian languages on the structure of oral dialogical speech
Влияние особенностей грамматического строя английского и русского языков на структуру устной диалогической речи
Лабораторная работа №6 Влияние условий охлаждения на структуру и твердость инст­рументальной стали iconЛабораторная Работа №1 Отчет:"сервер"
Суммарная информация ]
Лабораторная работа №6 Влияние условий охлаждения на структуру и твердость инст­рументальной стали iconПовышение энергоэффективности стационарных режимов работы установок охлаждения газа с частотно регулируемым электроприводом
...
Лабораторная работа №6 Влияние условий охлаждения на структуру и твердость инст­рументальной стали iconЛабораторная работа №24
Экспериментально определить кривую намагничивания конструкционного ферромагнитного материала
Разместите кнопку на своём сайте:
kaz.docdat.com


База данных защищена авторским правом ©kaz.docdat.com 2013
обратиться к администрации
kaz.docdat.com
Главная страница