Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Твердость слоя со структурой 50% мартенсита и 50% троостита






Содержание углерода, % HRC M сталей Содержание углерода, % HRC M сталей
углеродист. легирован. углеродист. легирован.
0, 08-0, 17 0, 18-0, 22 0, 23-0, 27 0, 28-0, 32 -   0, 33-0, 42 0, 43-0, 52 0, 53-0, 62 Инструментальная сталь. > 60 > 60

 

Во многих случаях необходимо экспериментальное определение прокаливаемости сталей. Существует несколько методов ее определения.

· Закаливают цилиндрический (или квадратный) образец и ломают его посередине (пилить трудно), шлифуют излом и затем определяют твердость по диаметру через 2 мм в зависимости от радиуса слоя. Строят график, характеризующий прокаливаемость стали для деталей данного диаметра. Для получения более полной характеристики необходимо повторять определение для образцов разного диаметра и охлаждать их в различных ваннах. Прокаливаемость характеризуют баллами по специальной шкале, составленной для образцов квадратного сечения со стороной 20 мм.

· Для более глубоко прокаливающихся сталей, принимающих закалку при охлаждении в масле, используют метод торцевой закалки по ГОСТ 5657-69. Прокаливаемость определяют на образцах диаметром 25 мм и длиной 100 мм. На поверхности образца не допускается обезуглероженный слой и окалина.

 
 

 

 


Рис. 8. Определение прокаливаемости стали методом торцевой закалки

1. Подвод воды из крана.

2. Резервуар.

3. Слив излишка воды.

4. Кронштейн.

5. Образец

6. Сопло

7. Вентили

 

 

Для измерения твердости по длине закаленного образца сошлифовывают при интенсивном охлаждении с двух противоположных сторон по диаметру образца слой толщиной 0, 5 мм. На шлифованных площадках проводят измерение твердости по Рокуэллу или Виккерсу через каждые 1, 5 мм у охлаждаемого торца и через каждые 3 мм дальше по длине образца.

Результаты испытаний выражают графически или числом прокаливаемости. Графическое изображение выполняют в координатах " твердость - расстояние от охлаждаемого торца" в виде кривых прокаливаемости. Для характеристики прокаливаемости стали одной марки, как правило, строят полосу прокаливаемости по результатам испытаний нескольких образцов. По этим данным и по специальным номограммам можно оценить прокаливаемость деталей из данной стали разного сечения.

Число прокаливаемости согласно ГОСТ определяется величиной L, где L - расстояние в мм от охлаждаемого торца, с твердость HRC M полумартенситного слоя согласно табл. 2. Так если HRC M составляет 45 HRC, а расстояние L равно 10.5 мм, тогда число прокаливаемости будет 10.5.

 

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

 

1. Приготовить образцы углеродистой стали 40 и легированной стали 40Х в виде цилиндриков диаметром 10-20 мм и длиной до 100 мм:

* зачистить с помощью наждачной бумаги поверхность образцов;

* напильником и шлифовальным станком обработать торцы до достижения ими параллельности между собой;

* напильником нанести ближе к одному из торцов круговую насечку и закрепить на ней проволочную петлю из отожженного железа, так чтобы образец мог бы висеть на петле вертикально;

2. Подготовить устройство и освоить испытание на прокаливаемость на ненагретых еще образцах:

* Установить давление напора в кране или отрегулировать размещение резервуара так, чтобы разница уровня воды в резервуаре и уровня сопла обеспечивала бы постоянную скорость истечения воды, оцениваемую по высоте фонтанчика воды около 65 мм;

* Подвесить образец на кронштейне и отрегулировать высоту кронштейна или длину проволочной петли, так чтобы нижний торец образца находился бы на расстоянии 12, 5 мм от сопла. При этом струя воды должна омывать низ образца, но касаться только его торца. Допускается применение воды с температурой 10-25 С.

3. Произвести нагрев образцов до закалочных температур:

Включить электропечь СНО-3.2.6/10из: для этого включить общий рубильник в к.106а; включить автомат к электропечи (кнопка " вкл"); задать 1-ый рабочий режим электропечи на пульте управления:

* придерживая в нажатом состоянии кнопку и поворачивая тонкой отверткой ось переменного резистора на плате " Регулирование " установить широкую черную стрелку на нижний предел температуры нагрева электропечи в первом рабочем режиме = 820°С;

* аналогично нажимая кнопку и поворачивая резистор на плате " Регулирование " установить верхний предел работы электропечи в 1-ом режиме = 840°С;

* так же установить нижний и верхний пределы срабатывания сигнальной лампы и звукового сигнала для 1-го рабочего режима на плате " Сигнализация".

* закрыть дверцу печки;

· при достижении рабочей температуры, используя средства индивидуальной защиты, открыть дверцу и поместить образцы углеродистой стали 40 в печь, закрыть дверцу;

4. Произвести закалку образцов:

* При достижении 30 минут вынуть образцы из печи и как можно быстрее подвесить их на кронштейн устройства для торцевой закалки и включить воду;

* Произвести охлаждение образцов в течение 10-15 мин;

5. Задать 2-ой рабочий режим печи с пределами 840-850 С и провести соответствующий нагрев и закалку образцов легированной стали 40Х;

6. Подготовить таблицу:

Таблица 3

Расстояния от Твердость образцов HRC
  торца, мм Сталь 40 Сталь 40Х
1. 2. 3. 4. 5. 6.   0 (замер с торца)   до 60 мм или до конца    

7. Определить твердость образца по его длине в зависимости от расстояния до охлаждаемого торца:

* Зачистить с помощью наждачной бумаги поверхность образцов;

* Поставить образец закаленным торцом вверх и определить твердость на торце образца;

* Поставить подъемный столик твердомера с V-образной канавкой, положить образец в канавку и определить твердость по длине образца, причем около торца нужно определить твердость по точкам на поверхности через 1, 2 мм (для избежания влияния наклепа от предыдущей точки можно немного повернуть образец так, чтобы точки измерения были расположены друг от друга на расстоянии > 2 мм), а дальше через 3 и 5 мм.

* Занести результаты измерений в таблицу 3.

8. Результаты нанести на график " твердость - расстояние

от охлаждаемого торца";

9. Сделать анализ результатов работы:

* На графике определить границу полумартенситной зоны по данным табл.2 HRC M для углеродистой и легированной сталей.

* Найти числа прокаливаемости L.

* На графике найти участок кривой прокаливаемости с наибольшей крутизной и сравнить с данными по L.

10. Подготовить отчет по работе.

11. Подготовиться к коллоквиуму и сдать работу.

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

 

1. Термическая обработка стали

2. Изотермический распад аустенита

3. Перлитное превращение

4. Мартенситное превращение

5. Влияние легирующих элементов на структуру стали.

6. Влияние легирующих элементов на механические свойства стали.

7. Влияние легирующих элементов на термообработку стали

8. Прокаливаемость.

9. Экспериментальные методы определения прокаливаемости.

10. Необходимость и преимущества применения легированных сталей.

 






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.