Материал: Материаловедение и технология материалов . лабораторный практикум. Орлов А.С., Рубцова Е.Г

но значительно увеличиваются пластичность и ударная вязкость (рис. 3.11). Высокому отпуску подвергают детали из конструкционной углеродистой и легированной стали, которые в процессе эксплуатации испытывают значительные ударные и вибрационные нагрузки.

Основным отличием структур типа троостита и сорбита отпуска от троостита и сорбита после нормализации является сфероидальная форма частиц цементита в структурах отпущенной стали, в то время как у структур после распада аустенита при охлаждении форма частиц пластинчатая.

При равной прочности сталь со структурой сорбита отпуска по сравнению со сталью, имеющей структуру сорбита после нормализации, имеет более высокие показатели вязкости. В связи с этим термическую обработку, состоящую из закалки и высокотемпературного отпуска на сорбит отпуска, принято называть

улучшением.

Рис. 3.11. Изменение механических свойств эвтектоидной стали в зависимости от температуры отпуска

42

3.4.Порядок выполнения работы

1.Ознакомиться с теоретическими сведениями, необходимыми для выполнения работы, правилами техники безопасности и последовательностью выполнения практической части работы.

2.Назначить режимы термической обработки: температуру нагрева (по

диаграмме Fe - FeзC (см. рис.3.2) для стали выбранной марки), время прогрева и выдержки (по табл. 3.4), охлаждающую среду (по табл. 3.5). Занести данные в табл. 3.6.

Таблица 3.4

Ориентировочная производительность прогрева деталей (образцов) в электропечи в зависимости от величины их сечений и конфигурации

Таблица 3.5

Характеристика охлаждающих сред, применяемых при термической обработке углеродистых сталей

3. Провести термическую обработку образцов по выбранным режимам (отжиг, нормализация, закалка в воде и масле, отпуск закаленных в воде образцов: низкотемпературный, среднетемпературный, высокотемпературный). Один образец для сравнения оставить без термической обработки (в состоянии поставки).

43

4. Зачистить окалину на 2-х параллельных поверхностях термически обработанных образцов для ударного изгиба. Измерить твердость, произведя не менее 3-х замеров на каждом образце, и вычислить среднее значение. Занести данные в табл. 3.6.

ВНИМАНИЕ! Работа на печах, твердомерах, микроскопах проводится только в присутствии преподавателя или лаборанта после ознакомления с порядком работы на них и правилами техники безопасности.

5.Рассмотреть с помощью микроскопа и в альбоме микроструктур металлов

исплавов микрошлифы термообработанных сталей и зарисовать структуру всех образцов (с указанием вида термической обработки, увеличения микроскопа и структурных составляющих).

6.Построить графики зависимости HRC от вида термообработки.

7.Сформулировать выводы по работе, объяснив характер полученных кривых на графиках и связав их со структурой.

8.Выполнить индивидуальное задание, выданное преподавателем по подбору режимов термической обработки определенной марки стали.

Таблица 3.6

Структура и твердость термически обработанных образцов

Материал образцов - сталь...

3.5.Содержание отчета

1.Название, цель работы.

2.Вычертить диаграмму изотермического превращения в стали (С-образная кривая), указать на ней области перлитного, промежуточного и мартенситного превращений.

3.Дать определения основным видам термического обработки (отжиг, закалка, отпуск), указать цель и назначение каждого вида термической обработки.

4.Вычертить диаграмму состояния сплавов Fe - FeзC («стальной угол»), указать интервалы температур по термообработку.

5.Практическая часть. По результатам исследований заполнить табл. 3.8.

6.Построить график зависимости твердости от вида термообработки.

7.Выполнить задание в соответствии с вариантом, выданным преподавателем, по определению режимов термической обработки данной марки ста-

ли (табл. 3.7):

1)определить процентное содержание углерода в марке стали;

2)определить вид термической обработки для получения указанной структуры;

3)по диаграмме Fe - FeзC определить температуру нагрева под термическую обработку;

4)определить скорость охлаждения и подобрать среду охлаждения (см. табл. 3.5). Начертить С-образную кривую и указать на ней луч охлаж-

дения для данной термообработки;

5)по полученной структуре определить примерный уровень механических свойств и область применения марки стали после термической обработки.

Контрольные вопросы

1.Назвать и охарактеризовать основные виды термической обработки сталей.

2.Назвать разновидности отжига сталей и обосновать выбор параметров режимов (с привлечением диаграммы) изотермического распада аустенита.

3.Что такое закалка? Какие процессы происходят при закалке стали?

4.Как производится выбор параметров закалки?

5.Охарактеризовать структуры, получающиеся при охлаждении стали (эвтектоидной, до- и заэвтектоидной) с различными скоростями.

6.Что такое отпуск?

7.Что такое нормализация?

45