ЛР №6 - Влияние различных видов термической обработки на структуру и свойства углеродистых сталей

Лабораторная работа № 6

6. ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ НА СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА УГЛЕРОДИСТЫХ СТАЛЕЙ

Цель работы: изучить влияние различных видов термической обработки на структуру и свойства стали; определить оптимальную термическую обработку для повышения механических свойств, исследовать структуру углеродистых сталей после различных видов термической обработки.

Вопросы для подготовки:

1. Какие превращения происходят при нагреве стали выше температуры 727 ºC?

2. Какие превращения происходят при охлаждении аустенита с разными скоростями?

3. Что такое сорбит, троостит, бейнит и мартенсит?

4. Какая скорость охлаждения называется критической?

5. Что происходит при нагреве стали со структурой мартенсит?

6. Как определить температуру нагрева под закалку?

7. Охарактеризуйте: отжиг, нормализацию, закалку, отпуск.

8. Как меняются структура и свойства стали при отпуске?

9. Чем отличается мартенсит закалки от мартенсита отпуска?

Порядок выполнения работы (варианты заданий выдает преподаватель):

1 Вариант. Влияние скорости охлаждения на структуру и свойства стали.

1. Схематично нарисовать диаграмму изотермического превращения переохлажденного аустенита. На диаграмму нанести скорости охлаждения стали (нагретой до области существования аустенита) на воздухе, в масле, в воде, в соленой воде и определить структуру стали после охлаждения. Данные занести в таблицу 1.

2. Замерить твердость образцов стали после охлаждения её в различных охлаждающих средах от температуры 850°C и занести данные в таблицу 1.

1. Таблица 1

   Вид термической обработки	Режимы термической обработки			Твердость HRC	Структура	Фазовый состав
   	Температура нагрева, °C	Охлаждающая среда	Интенсивность охлаждения - Iохл

3. Построить график зависимости твердости от интенсивности охлаждения.

4. Сделать вывод о причинах изменения твердости с изменением скорости охлаждения.

2 Вариант. Определение влияния температуры нагрева под закалку на структуру и свойства стали.

1. На диаграмме фазового равновесного состояния Fe - Fe₃C указать температуры нагрева стали.

2. Определить структуру стали после охлаждения в воде. Данные занести в таблицу 2.

3. Замерить твердость образцов. Данные занести в таблицу 2.

Таблица 2

4. Построить график зависимости твердости от температуры нагрева под закалку.

5. Сделать вывод о причине изменения твердости с изменением температуры нагрева под закалку.

3 Вариант. Определение влияния температуры отпуска на структуру и свойства углеродистой стали.

1. Замерить твердость образцов стали после закалки и последующего отпуска. Данные занести в таблицу 3.

2. Определить структуру стали после различных видов отпуска. Зарисовать структуру стали.

Таблица 3

3. Построить график зависимости твердости стали от температуры отпуска.

4.Сделать вывод о влиянии температуры отпуска на свойства стали с точки зрения изменения структуры.

Справочный материал:

Таблица 4

Интенсивность охлаждения в разных средах

Рекомендуемая литература:

1. Арзамасов Б.Н.   Материаловедение: Учебник для вузов.  / Макарова В.И.,Мухин Г.Г. и др.; Под ред. Б.Н.Арзамасова, Г.Г.Мухина-  М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2003 – стр. – (142÷144, 154÷195).

2. Ульянина И.Ю.   Материаловедение в схемах-конспектах: учеб. пособие для вузов Ч.1. -  М.: МГИУ, 2006 – стр. – (58÷71,74÷87).

3. Лахтин Ю.М., Леонтьева В.П. Металловедение. – М.: Машиностроение, 1990. - стр. – (191÷227).

4. Конспект лекций.