Термическая обработка углеродистой стали

Цель работы: ознакомление с технологическим процессом термообработки, исследование зависимостей механических свойств стали от видов термической обработки.

Содержание работы: Студенты получают 8 стандартных образцов из углеродистой стали определенной марки с U - образным надрезом для испытаний на ударный изгиб. Один образец оставляют в исходном состоянии, а 7 остальных термообрабатывают при различных режимах. На всех образцах определяют твердость и ударную вязкость. Строят зависимости механических свойств стали от режима термообработки.

Термическая обработка – тепловая обработка металла, целью которой является изменение его структуры и получение за счет этого необходимых механических или физико-химических свойств изделия.

Порядок выполнения работы:

1. Определить по диаграмме Fe-Fe₃C температуру нагрева образцов.

2. Рассчитать общее время, необходимое для нагрева и выдержки образцов при принятых температурах из условия 1 мин. на 1 мм толщины образца.

3. Провести термообработку образцов по необходимой технологии.

4. Измерить твердость образцов на приборе Роквелла, а затем испытать их на ударную вязкость на маятниковом копре.

5. Полученные результаты записать в таблицу. Перевести числа твердости по Роквеллу в числа твердости по Бринеллю (с помощью переводной таблицы).

6. По результатам экспериментов построить зависимости твердости по Бринеллю и ударной вязкости от видов термообработки.

Таблица 1

Механические свойства и структура углеродистой стали

после различных видов термообработки

Графические зависимости механических свойств стали от параметров режима термообработки

Контрольные вопросы

1. Дайте определение основным видам термообработки.

2. Как производится выбор температуры нагрева при термической обработке?

3. Чем отличается отжиг от нормализации?

4. Как рассчитывается время нагрева?

5. В чем преимущество минерального масла как закалочной жидкости перед водой? Почему углеродистые стали обычно закаливают в воде?

6. Что такое отпуск стали?

7. Как влияет температура отпуска на механические свойства углеродистой стали?

8. Как влияет скорость охлаждения при термообработке на свойства стали?

9. Какая операция термической обработки называется улучшением?

Работу выполнил студент

Проверил преподаватель

Лабораторная работа № 10