andrey

Путь к Файлу: /разное / материаловедение / лаба№2.doc

Ознакомиться или скачать весь учебный материал данного пользователя
Скачиваний:   0
Пользователь:   andrey
Добавлен:   26.01.2015
Размер:   131.0 КБ
СКАЧАТЬ

Лабораторная работа №2

«Влияние термической обработки на структуру и

механические свойства стали».

Цель работы:

1)  Изучить основные виды термической обработки и технологию ее выполнения.

2)  Изучить влияние различных видов термической обработки на структуру и механические свойства конструкционной стали.

Основные положения:

С целью изменения структуры и свойств, сталь подвергают термической обработке, которая заключается в нагреве до определенной температуры, выдержке при этой температуре и последующем охлаждении.

лаба№2лаба№2Схема термической обработки стали представлена на рисунке:

to, C

 

лаба№2
 

 

 

 

 


лаба№2 t, мин

рис 2.2.1. Схема термической обработки стали

Основными видами термической обработки стали являются: отжиг, нормализация, закалка и отпуск.

Нормализация - вид термической обработки, состоящий в нагреве стаи выше температуры АСЗ + (20-30оС) для получения однородного аустенита и охлаждении на воздухе. Структура стали 45 после нормализации состоит из феррита и перлита. Сталь подвергается нормализации в целях снижения твердости для улучшения обрабатываемости резанием, снятия остаточных напряжений, измельчения величины зерна и повышения вязкости.

Закалка – вид термической обработки, состоящий в нагреве стали выше АСЗ + (20-30оС), выдержке при этой температуре для получения однородного аустенита и охлаждении со скоростью выше критической скорости закалки. Сталь 45 при закалке охлаждается в воде. Структура после закалки- мартенсит.

Мартенсит – перенасыщенный твердый раствор углерода в – Fe, обладает высокой твердостью.

Отпуск – вид термической обработки, при котором закаленную сталь нагревают до температуры ниже АС1 выдержке при этой температуре и охлаждении на воздухе. Отпуск снижает остаточные напряжения в стали, создает структуру, обеспечивающие необходимые механические свойства. В зависимости от температуры различают: низкий отпуск(t=150 – 250о), при котором получают структуру мартенсит отпуска; средний отпуск ( t=350 – 500о), структура стал – тростит отпуска; высокий отпуск (t= 500 – 650о) структура- сорбит отпуска.

Отжиг – вид термической обработки, при которой сталь нагревают до определенной температуры (в зависимости от вида отжига), выдерживают при этой температуре и медленно охлаждают вместе с печью. Отжиг повышает технологические свойства стали – обрабатываемость резанием и давлением.

Содержание работы:

1) Изучить основные виды термической обработки и режимы термообработки углеродистых сталей, особенности и свойства получаемых при этом микроструктур.

2) Образцы стали 45 подвергнуть отжигу, нормализации, закалке и различным видам отпуска.

3) Определить механические свойства HB, образцов из стали 45, подвергнутых различным видам термической обработки.

4) Изучить микроструктуру образцов стали 45 после различных видов термической обработки, и зарисовать в таблице.

5) Построить графики зависимостей твердости, предела прочности и ударной вязкости после различных видов отпуска.

6) Сделать вывод о влиянии температуры отпуска на механические свойства стали 45.

7) Определить характер излома ударных образцов стали 45, подвергнутых различным видам термической обработки.

8) Ответить на вопрос

Порядок выполнения работы:

o Дается 6 образцов вида стали 45. Образцы подвергаются различным видам термической обработки отжигу(820оC), нормализации (820оC), закалке (820оC),отпуску, низкому отжигу, среднему и высокому.

o Изучаем микроструктуры, полученные после различных видов термической обработки стали.

o Размеры образцов предварительно замеряют, определяют ширину и толщину в месте надреза и площадь поперечного сечения в месте надреза.

o В зависимости от вида термической обработки определяют твёрдость образцов по Роквеллу, предварительно зачистив их поверхности: 3,4,5 – по шкале Со, образцы 1,2,6 – по шкале B

o Переведём твёрдость образцов по Роквеллу в единицы твёрдости по Бринеллю.

o Подсчет предела прочности производят из соотношения:

лаба№2) , где лаба№2 - предел прочности.

o Для определения ударной вязкости образцов из стали 45 их подвергают разрушению на маятниковом копре. При испытании на удар определяют ударную вязкость по формуле: лаба№2 ,где А – работа, затраченная на излом образца, кгм; а Fo – площадь сечения образца в изломе, см2.

o Все результаты заносим в таблицу.

 

 

Таблица 1

Результаты исследования стали 45  

№ образца

1

2

3

4

5

6

Материал

Ст 45

отжиг

Ст 45

нормализация

Ст 45 закалка

Ст 45 закалка с 200оС

Ст 45 закалка с 400оС

Ст 45 закалка с 600оС

Микроструктура

 

 

 

 

 

 

 

Описание микроструктуры

 

феррит

перлит

Х 450

мартенсит

закалка

мартенсит

отпуска

тростит (ф + цIII)

сорбит отпуска (ф + цII)

Образец

Ширина,  (см)

1

1

1

1

1

1

Толщина в надрезе, (см)

0,8

0,8

0,8

0,8

0,8

0,8

Площадь сечения, Fo (см)

0,8

0,8

0,8

0,8

0,8

0,8

Твердость по Роквеллу

HRB

 

93

 

 

 

 

HRC

 

 

64

59

47

27

Твердость по    Бринеллю,  HB

 

197

653

589

469

266

Предел прочности лаба№2 (кгс/мм2)

 

66,9

222

200

159

90

Термообработка

Отжиг 820о

Нормализация с 820оС, воздух

Закалка с 820оС, вода

Закалка с 820оС, вода, отпуск 200оС

Закалка с 820оС, вода, отпуск 400оС

Закалка с 820оС, вода, отпуск 600оС

Работа, затраченная на излом образца, А (кгм)

 

6,4

2

4

6

8

Ударная вязкость, лаба№2 (кгм/см2)

 

8

2,5

5

7,5

10

Вид излома

 

вязкий

хрупкий

хрупкий

хрупко-вязкий

вязкий

          

лаба№2 лаба№2
лаба№2
лаба№2
 

 

 

 

 

 

 

 

 


рис 2.2.2 Зависимость твердости (НВ),прочности  (лаба№2), ударной вязкости лаба№2, от температуры отпуска стали 45.

Вывод:     Мы изучили основные виды термической обработки и технологию ее выполнения, так же влияние различных видов термической обработки на структуру и механические свойства конструкционной стали. С увеличением температуры отпуска стали 45 твердость и прочность уменьшается, а ударная вязкость увеличивается.

Контрольный вопрос: Опишите процессы, происходящие при отпуске закаленной стали. Что такое отжиг, нормализация закалка и отпуск?

Если в закаленной стали было много остаточного аустенита, то уменьшение плотности при распаде будет большим, чем увеличение плотности, вследствие выделения углерода из мартенсита.

Отжиг – вид термической обработки, при которой сталь нагревают до определенной температуры (в зависимости от вида отжига), выдерживают при этой температуре и медленно охлаждают вместе с печью.

Нормализация - вид термической обработки, состоящий в нагреве стаи выше температуры АСЗ + (20-30оС) для получения однородного аустенита и охлаждении на воздухе.

Закалка – вид термической обработки, состоящий в нагреве стали выше АСЗ + (20-30оС), выдержке при этой температуре для получения однородного аустенита и охлаждении со скоростью выше критической скорости закалки. Сталь 45 при закалке охлаждается в воде.

Отпуск – вид термической обработки, при котором закаленную сталь нагревают до температуры ниже АС1 выдержке при этой температуре и охлаждении на воздухе.

 

Наверх страницы

Внимание! Не забудьте ознакомиться с остальными документами данного пользователя!

Соседние файлы в текущем каталоге:

На сайте уже 21970 файлов общим размером 9.9 ГБ.

Наш сайт представляет собой Сервис, где студенты самых различных специальностей могут делиться своей учебой. Для удобства организован онлайн просмотр содержимого самых разных форматов файлов с возможностью их скачивания. У нас можно найти курсовые и лабораторные работы, дипломные работы и диссертации, лекции и шпаргалки, учебники, чертежи, инструкции, пособия и методички - можно найти любые учебные материалы. Наш полезный сервис предназначен прежде всего для помощи студентам в учёбе, ведь разобраться с любым предметом всегда быстрее когда можно посмотреть примеры, ознакомится более углубленно по той или иной теме. Все материалы на сайте представлены для ознакомления и загружены самими пользователями. Учитесь с нами, учитесь на пятерки и становитесь самыми грамотными специалистами своей профессии.

Не нашли нужный документ? Воспользуйтесь поиском по содержимому всех файлов сайта:



Каждый день, проснувшись по утру, заходи на obmendoc.ru

Товарищ, не ленись - делись файлами и новому учись!

Яндекс.Метрика