Методика выполнения работы

- Уясните цель работы.

- Изучите особенности фазовых превращений при закалке и отпуске, структуру и свойства закаленной и отпущенной стали.

- Изучите принципы выбора режимов закалки и отпуска углеродистой стали (температуры нагрева, времени нагрева, охлаждающей среды!

- Выберите режим закалки углеродистой стали 45. Определите температуру нагрева под закалку стали 45, пользуясь диаграммой состояния железо - цементит, а также время нагрева, используя практические рекомендации настоящих методических указаний.

- Выберите охлаждающую среду, применяемую на практике для закалки стали 45. Выбранные режимы занесите в табл.2.

Таблица 2

Изменение твердости и структура стали в зависимости от скорости охлаждения (охлаждающей среды) и температуры отпуска

- Изучите, влияние скорости охлаждения на твердость стали 45. Для этого возьмите 5 образцов стали 45 и охладите после нагрева в электропечи в 3 средах: воде, минеральном масле и на воздухе. При этом закалите 3 образца в воде, поскольку именно эта охлаждающая среда является, рекомендуемой для закалки стали 45. Возьмите по одному образцу стали 45, охлажденному в воде, минеральном масле и на воздухе, и измерьте их твердость по методу Роквелла, предварительно зачистив торцевые поверхности образцов на шлифовальной бумаге для удаления дефектного слоя (окалина, обезуглероживание). По значениям твердости оцените, вероятную структуру стали. Полученные результаты занесите втабл. 2.

- Изучите, влияние температуры отпуска на твердость стали 45. Для этого возьмите 3 образца, закаленных в воде, и отпустите их в течение 20 мин при температурах 200, 400 и 600°С (охлаждение проведите на воздухе). Затем измерьте твердость по методу Роквелла, по значениям твердости оцените вероятную структуру стали и полученные результаты занесите в табл.2.

Постройте графики зависимости HRC=f(V₀xn), HRC=f(t₀) (рис.5)

- Проанализируете влияние скорости охлаждения, и температуры отпуска на твердость стали 45, оцените структуру и свойства закаленной и отпущенной стали.

- Составьте отчет о работе.

Рис.5. Влияние скорости охлаждения (а) и температуры отпуска (б) на твердость стали 45

Для достоверного определения экспериментальных данных получите массив измерений, не менее 5, и статистически обработаете полученный коллектив спомощью микрокалькулятора или компьютера; проведите аналитическую аппроксимацию полученной экспериментальной зависимости; укажите аппроксимирующую функцию, постройте ее график.

Допускаемые пределы измерения твердости по шкале С Роквелла HRC20….НRС67.

1. Содержание отчета

- Цель работы.

- Основные теоретические представления о фазовых превращениях при закалке и отпуске, структуре и свойствах закаленной и отпущенной стали.

- Практические рекомендации по выбору режимов закалки и отпуска углеродистой стали.

- Методика выполнения работы.

- Таблица с результатами эксперимента.

- Графики HRC=f(V_охл) и HRC=f(t_отп).

- Выводы на основании полученных результатов.

Контрольные вопросы

- В чем заключается сущность закалки?

- Что представляет собой мартенсит?

- Что такое критическая скорость закалки?

- Опишите строение и свойства продуктов распада переохлажденного аустенита.

- Как выбирается температура нагрева под закалку до- и заэвтектоидных углеродистых сталей?

- Какие охлаждающие среды применяются при закалке?

- Что представляют собой продукты распада мартенсита при различных температурах отпуска?

- Какие превращения происходят при отпуске стали?

- В каких случаях применяется низкий, средний и высокий отпуск закаленной стали.