потемкин (557029), страница 6
Текст из файла (страница 6)
2. Измеряют штангенциркулем ширину образца а и подсчитывают плошадь поперечного сечения образца Ре . Ре = аЬ мм~, 3. Определяют расчетную длину образца по формуле, принятой ГОСТ 1497-73 для плоского нормального образца; !„=! 1,3Д мм, Полученное значение расчетной длины округляют до числа, кратного 5 и заносят в протокол испытания. 4. С помощью делительной машины на одной из сторон образца по его рабочей длине наносят риски с интервалом 5 мм. 5.
Испытывают образец на растяжение на универсальной рычажно-маятниковой машине с механическим приводом н маятниковым снлоизмерителем; фиксируют наибольшую нагрузку Рв,„, которую выдерживают образец, не разрушаясь. 6, 1'1одсчитывают предел прочности а„и относительное удли- выделенных рисками (см. п. 4), сколько их укладывается в расчетной длине.
Например, если расчетная длина составляет 45 мм, то после разрыва надо измерить длину девяти участков (45: 5 = 9). Чтобы не получить заниженных значений удлинений, необходимо измерять длину участков, находящихся в районе разрыва, так как здесь эпюра удлинений материала, дающего при растяжении шейку, имеет максимум (рис. 5, где а — пример расчета удлинения при разрыве в средней части образца; б — при нецентральном разрыве). В связи с этим при разметке для измерения выбирают участки, симметрично расположенные от места разрыва. Рис.
5 Если разрыв произошел не в средней части образца, а как показано на рис. 5, б, то появятся дважды измеряемые участки за счет удвоенной части образца. В этом случае длина после разрыва согласно разметке будет (=Г~-7'. 1. По полученным данным закономерности изменения механических свойств материала в зависимости от степени холодной пластической деформации и температуры отжита выражают графически в координатах, указанных на бланке. 8.
С помощью металломикроскапа МИМ-7 на шести щлифах изучают особенности структуры исследуемого материала в исходном состоянии, после различной степени пластической деформации и последующего отжига и схематически зарисовывают наблюдаемую микроструктуру. 9. По фотографиям микроструктур материала, прошедшего пластическую деформацию ).-2; 7; 40 и 70% и рекристаллизационный отжиг, определяют с помощью линейки средний размер зерна и строят график зависимости размера зерна от степени деформации.
10. Полученные результаты по всей работе анализируют с точки зрения влияния пластической деформации, а также нагрева предварительно деформированного материала на структуру, прочность и пластичность металлов и сплавов. Оформление опгчегпа Отчет должен содержать: 1. Эскиз образца с нанесенными рисками и их разметкой для подсчета длины после разрыва. 2. Данные испытания образцов на растяжение, указанные в протоколе. 3. Графики зависимости предела прочности о,, и относительного удлинения б от степени холодной пластической деформации ) и температуры отжига.
4. Схематические зарисовки микроструктур с указанием состояния материала (исходное состояние; после пластической деформации ).=Х, Х»Х после отжига на возврат, рекристаллизаКф ко цию). 5. График зависимости диаметра зерна после рекристаллизации от степени предшествующей деформации. б. Краткие выводы по работе. Контрольные вопросы 1. Дайте определение холодной и горячей пластической деформации.
В чем принципиальное отличие свойств холодно- и горячеде-формированного металла? 2. Что такое наклеп, иагартовка? 3. В чем заключается физическая сущность упрочнения при пластической деформации? 4. Какова роль дислокаций в процессах упрочнения при пластической деформации рекристаллизации? 5. Какие структурные изменения происходят в металлах при холодной пластической деформации их? б. Каким образом можно снять наклеп холоднодеформироваиного металла? Какие процессы снимают наклеп полностью, а какие частично и почему? 7. До каких температур сохраняется упрочнение, достигнутое при наклепе и почему? 8. Дайте определение возврата и рекристаллизации и укажите, на какие процессы они подразделяются в зависимости от температуры? 35 9.
Какие структурные изменения происходят при нагреве холодно- деформированного металла? 1О. Какие факторы и каким образом влияют на температуру начала рекристаллизации? !1. Какие факторы влияют на величину зерен после рекристаллизации? 12. Что является движущей силой процессов, протекающих при нагреве холоднодеформированиого металла, и какова сущность этих процессов? Работа 4 (44). ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА СТАЛИ Целд работы — ознакомиться с теорией и практикой термической обработки стали (закалкой, нормализацией, отпуском), установить влияние режимов закалки и отпуска стали на ее структуру и твердость и взаимосвязь между структурой стали и ее свойствами (на примере твердости).
Основные положения Термической обработкой называется технологический процесс, связанный с нагревом изделий из металлов и сплавов в целях изменения их структуры и свойств. Этот процесс включает три последовательно идущие стадии: нагрев изделий до температуры термической обработки; выдержку при температуре обработки; охлаждение изделий с заданной скоростью. Лревращеиил в стали лри иаереве Общее представление о превращениях, которые протекают в углеродистых сталях при нагреве или охлаждений, можно получить из диаграммы состояния железо — углерод.
Ее левый нижний угол в пределах до 2,14% С показан на рис. 1. При закалке, отжиге или нормализации стали ее нагревают выше критических температур. Верхняя критическая температура Аз (см. рис. 1) для доэвтектоидных сталей находится на линии 65. В случае нагрева стали она обозначается как Агр а в случае ее охлаждения — как А„з. Для заэвтектоидных сталей верхняя критическая температура соответствует линии 5Е. Ее обозначение — А„„. Нижняя критическая температура стали находится на линии РХК.
ада 7ВО т4в твв а,ага а 'ав йа оа аа ~,в т,г ю4 га ~а да Р,г4 Рис. 1 При нагреве она имеет обозначение 4гн а при охлаждении стали — Ан, При проведении указанных термообработок доэвтектоидных сталей оптимальная температура нагрева находится выше верхней критической температуры А,з на 30...50'С. Заэвтектоидные же стали при этих термообработках нагревают выше нижней критической температуры Аы на 30...50'С. В настоящей работе исследуется термообработка стали 40, содержащей 0,40% С.
В связи с этим рассмотрим превращения, происходящие в этой стали при ее нагреве до температуры термообработки (при закалке, отжиге или нормализации). Исходная структура стали — смесь феррита и перлита. В процессе нагрева стали сначала при температуре А„происходит превращение перлита в аустенит по реакции Ее„(С) + Ге С -> Ге (С), где Ее,(С) — раствор углерола в Ре с объемно центрированной решеткой К8, называемый ферритом; гезС вЂ” цементит, являющийся химическим соединением железа с углеродом; Ге (С) — раствор углерода в Ге с гранецентрированной решеткой К12, называемый 37 аустенитом.
Эта реакция сопровождается как диффузионным перераспределением концентрации углерода в железе, так и полиморфным превршцением решетки железа КЗ в решетку К12. При дальнейшем нагреве стали в интервале температур А,1 ... ...А з происходит растворение феррита в аустените, а при температуре выше Ас3 сталь имеет однородную однофазную структуру аустенита. Изотермическая выдержка при температуре термообработки необходима для сквозного прогрева стальных изделий и полного прохождения рассмотренных структурно-фазовых превращений. Превращения в стали яри охлаждении Изменения в структуре стали при охлаждении можно определить по диаграмме состояния железо — углерод, если охлаждение очень медленное.
Превращения же в сталях при различных скоростях охлаждения рассматривают с помощью диаграмм изотермического распада переохлажленного аустенита. Такая диаграмма для звтектоидной стали УЗ с 0,8% С показана на рис. 2. Для построения диаграммы образцы стали У8 сначала нагревают до аустенитного состояния, т.е. выше 727'С, а затем их переносят в ванну с расплавленной солью (или другим жидким охлаж- В,ер 7,77 555 дающим веществом) с постоянной температурой ниже 727' (ниже А~). Расплавленная соль почти моментально охлаждает образец стали до заданной постоянной температуры. Специальными исследовательскими средствами (например, регистрируя изменение ферромагнетизма или длины образца) определяют моменты начала и конца структурно-фазовых изменений в стали с самого начала охлаждения. При этом точки начала и конца превращений наносят на соответствующую данной температуре изотерму.
График охлаждения стали с изотермической выдержкой при температуре 700'С на рис. 2 показан кривой 1. Начало превращения цереохлажденного аустенита соответствует точке Нн а конец превращения — точке Кн Подобный график охлаждения аустенита, но с выдержкой при температуре 400'С показан кривой 2. Здесь начало превращения соответствует точке Нз, а конец — точке Кз. Аналогичным образом находят точки начала и конца превращения аустенита при других температурах.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
