Методические указания и порядок выполнения работы. Работа проводится всей группой

Работа проводится всей группой. Отчет по работе составляется каждым студентом по результатам полученных экспериментов.

Закалка

1. Перед выполнением экспериментов необходимо ознакомиться с методическим пособием. Выписать в отчет определение закалки. Вычертить фрагмент диаграммы «железо-углерод» – область сталей. Подписать поля диаграммы, обозначить критические точки Ас₁, Ас₃, Асm и температурные интервалы закалки для всех сталей.

2.

3. Зачистить образцы с двух сторон на наждачной бумаге, замерить их твердость по Роквеллу, шкала В, на твердомере ТК-2М с шариковым наконечником (HRB). Результаты измерения перевести по таблице в твердость по Бринеллю (НВ) и записать в отчет.

4. Перед закалкой необходимо нагреть образцы в муфельных печах:

· выше Ас₁ но ниже Ас₃ – 1 образец;

· выше Ас₃ на 100°С – 1 образец;

· выше Ас₃ на 30÷ 50°С –5 образцов;

5. После выдержки образцов в печи в течение 15 минут один из пяти образцов, нагретых выше Ас₃ на 30÷ 50°С, охладить в масле, а один – на воздухе. Все остальные охладить в воде. При помещении образцов в печь и выемки их из печи использовать специальные щипцы, печь предварительно отключать от электросети.

6. Замерить твердость образцов на твёрдомере с алмазным наконечником (HRC). После охлаждения на воздухе измерять HRВ. Полученные результаты записать в табл. 3.2.

Таблица 3.2

Результаты испытаний, микроструктура закаленной стали

7. По полученным результатам постройте графическую зависимость в координатах: «твёрдость – скорость охлаждения (охлаждающие среды)». Сделайте вывод о влиянии скорости охлаждения на твердость закаленной стали.

8. Постройте график в координатах «твердость – температура закалки». Сравните твердость образцов после закалки с разных температур в воде и объясните влияние перегрева и недогрева на твердость закаленной стали.

9. Изучите коллекцию микрошлифов, зарисуйте структуры.

Отпуск

1. Проведите отпуск образцов после полной закалки. Проведите высокий (600 °С), средний (400 °С), низкий (200 °С) отпуск нагретых выше Ас₃ на 30÷ 50°С и закаленных в воде образцов.

2. После отпуска замерьте твердость всех образцов на твердомере с алмазным наконечником (HRC). Полученные результаты запишите в отдельную таблицу (см. табл. 3.2).

3. Изучите коллекцию микрошлифов, зарисуйте структуры.

4.

Контрольные вопросы

1. Что называется термической обработкой? Перечислите основные виды термической обработки.

2. Для чего проводят полный отжиг конструкционных сталей?

3. Что называется нормализацией сталей?

4. В чем назначение закалки? Как изменяется температура нагрева под закалку сталей с увеличением содержания углерода?

5. Что такое мартенсит?

6. Что такое критическая скорость охлаждения?

7. Что такое отпуск? В чем его назначение? Назовите виды отпуска.

8. При каком отпуске образуется микроструктура «отпущенный мартенсит», какие механические свойства для нее характерны?

9. Какой отпуск нужно применять для пружин и рессор, почему?

10. В каком случае применяется высокотемпературный отпуск, какую структуру приобретает сталь?

11. Что такое термическое улучшение, к каким сталям оно применимо?