Определение оптимальной температуры нагрева при закалке до- и заэвтектоидных сталей с целью получения максимальной твердости

Температура нагрева при закалке °С

Название структур

1. Цель работы: а/ установить влияние содержания углерода на структуру и твердость стали в отожженном состоянии;

б/ определить оптимальную температуру нагрева при закалке до- и зазвтектоидных сталей.

II. Краткие сведения из теории. 1. Вычертить в масштабе область сталей диаграммы состояния железоуглеродистых сплавов.

t °C






	0,	0,	0,	0,	1,	1,	1,	1,	1,	2,	2,.	% С

2. Описать процессы, происходящие при нагреве до аустенитного состояния и быстром охлаждении доэвтектоидной (0,4 % С), эвтектоидной (0,8 % С) и заэвтектоидной (1 % С) стали. Указать структуры, которые при этом образуются. Дать определение полной и неполной закалки.

III. Порядок выполнения работы.

1. По диаграмме состояния Fe-Fe₃C определить положение критических точек Ac₁и Ас₃ для исследуемых марок сталей.

0,2 % С	0,4 % С	0,8 % С	1,О % С
Ac₁	Ас₃	Ac₁	Ас₃	Ac₁	Ас₃	Ac₁	Ас₃

2. Закалить в воде образцы с установленных температур и определить их твердость. Результаты занести в табл. 1.

Таблица I

№ обр	Содержание углерода, %	Твердость отожженных образцов	Температура нагрева при закалке, °С	Структура стали после закалки	Твердость закаленных образцов
	HRB	НВ	HRB	HRC	НВ
	0,2						-
					-
	0,4					-
					-
					-
					-
	0,8					-
	1.0					-
					-

3. Построить графики зависимости 1) твердости от температуры закалки для стали 0,4 % С

НВ кгс/мм МПа

0 200 400 600 800 t °C

2) твердости от содержания углерода: а/ для отожженного
состояния; б/ после неполной закалки; в/ после полной закалки.

НВ кгс/мм
МПа

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 %С 0

Содержание углерода, %

4. Зарисовать структуры закаленных образцов сталей

5. Выводы по оптимальному режиму закалки доэвтектоидной и заэвтектоидной сталей для получения максимальной твердости.

Контрольные вопросы

1. Что такое закалка стали, каковы её цели?

2. Почему значительно повышается твердость стали после закалки? Что такое мартенсит?

3. Чем опасен значительный перегрев стали при закалке?

4. Что называется полной и неполной закалкой стали?

5. Какая закалка рекомендуется для доэвтектоидной и зазв-тектоидной сталей?

6. Как изменяются характеристики механических свойств у закаленной стали по сравнению с отожженной?

Дата выполнения	Подпись студента	Подпись преподавателя

РАБОТА № 6

ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ОТПУСКА НА СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА ЗАКАЛЕННОЙ СТАЛИ

1. Цель работы: установить влияние температуры отпуска на структуру, твердость и ударную вязкость закаленной углеродистой стали.

II. Краткие сведения из теории. Описать цели и виды отпуска. Показать назначение каждого вида отпуска с указанием марок сталей, подвергаемых низкому, среднему и высокому отпуску.

III. Порядок выполнений работы.

1. Произвести отпуск закаленных образцов при температурах 200, 300, 400, 500 к 600 °C с выдержкой 30 мин. Определить их твердость и ударную вязкость.

Таблица 1

Свойства и структура сталей после закалки и отпуска

№ обр	Содержание С, %	Твердость после закалки*	Т-ра отпуска °С	Структура после отпуска	Твердость после отпуска	а_н (KCU)
	HRC	НВ	HRC	НВ	Дж/см²
	0,4
	(марка
	стали 40)


	1,0
	(марка
	стали У10)

*Температура закалки стали 40 - 840°С, стали У10 - 760°С

HRC							KСU, Дж/см²

0 100 200 300 400 500 600 T°C

3. Зарисовать структуры образцов после закалки и последующего отпуска при различных температурах.

	t =2£00 °C	t=300 °C	t=6OO °C
Структура стали 40
Название структур
Структура стали У10
Название структур
			х500

4. Выводы: объяснить причины изменения твердости и ударной вя8кости при изменении температуры отпуска.

Контрольные вопросы

1. Что такое отпуск закаленной стали? Каковы цели отпуска?

2. Какие структурные изменения имеют место в закаленной на мартенсит стали при повышении температуры отпуска?

3. Как изменяются механические свойства закаленной стали с повышением температуры отпуска?

4. Что такое улучшение стали? Какую структуру имеет улучшенная сталь?

5. Виды отпуска и область их применения.

Дата выполнения	Подпись студента	Подпись преподавателя

РАБОТА №7