Электронный архив УГЛТУ
3.Определить последовательность формирования фаз (структур) в каждой из сталей при отжиге, нормализации, закалке.
4.Оформить отчет, сделать выводы, сформулировать название работы.
Диаграммы изотермического превращения переохлажденного аустенита в сталях
84
Электронный архив УГЛТУ
Лабораторная работа 2
1.На заданных сталях (сталь 40, сталь 40ХНМА) провести отжиг, нормализацию и закалку. Измерить твердость.
2.На закаленных сталях провести отпуск при 200, 350 и 500 °С, 2 часа. Измерить твердость.
3.Полученные результаты занести в таблицу. Построить графические за-
висимости: HRc (НB) = f (VОХЛ) и HRc (НB) = f (t, °C - отпуск).
4.Проанализировать структурные изменения, определяющие твердость сталей.
5.Оформить отчет. Сделать содержательные выводы. Сформулировать название работы.
Лабораторная работа 3
Влияние термической обработки на изменение свойств сталей разных классов (табл. 15).
|
|
|
|
|
Таблица 15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Направление изменения свойств |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
№ |
|
После закалки |
После высокого |
|
||
Класс, тип стали |
(масло) |
отпуска |
|
|||
п/п |
|
|||||
|
Твер- |
Магнитная |
Твер- |
Магнитная |
|
|
|
|
|
||||
|
|
дость |
проба |
дость |
проба |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
Перлитный |
↑ |
+ |
↓ |
+ |
|
2 |
Мартенситный |
↑↑ |
+ |
↓ |
+ |
|
3 |
Аустенитный |
О |
- |
О |
- |
|
4 |
Ферритный |
О |
+ |
О |
+ |
|
5 |
Мартенситостареющий |
О |
+ |
↑↑ |
+ |
|
Примечание: ↑ – увеличение; ↑↑ − сильное увеличение; ↓ – уменьшение; О − без изменения; + «магнитится»; – «не магнитится».
Из табл. 15 видно, что отсутствие фазовых превращений в аустенитной и ферритной стали не вызывает заметных изменений свойств при термообработке. Данные стали отличаются одна от другой реакцией на магнитное поле: образец ферритной стали притягивается магнитом («магнитится»), аустенитной стали не притягивается («не магнитится»). В процессе закалки (масло) в сталях перлитного класса кроме закалочных структур образуются продукты диффузионного превращения, что проявляется в
85
Электронный архив УГЛТУ
меньшем увеличении твердости по сравнению со сталью мартенситного класса, обладающей более высокой прокаливаемостью.
В мартенситостареющей стали в процессе закалки образуется пластичный мартенсит, однако при последующем нагреве, благодаря процессам «старения», наблюдается существенное повышение твердости.
Сведения, приведенные в табл. 15, можно использовать при проведении экспертизной работы по получению предварительной информации о легированных сталях.
1. Для пяти маркированных цифрами 1…5 легированных сталей провести закалку от одной температуры (1000 °С), измерить твердость (НRС) и провести магнитную пробу закаленных образцов.
2. После закалки провести отпуск с охлаждением на воздухе при температуре 500 °С, измерить твердость и провести магнитную пробу образцов сталей после отпуска.
3. Результаты, полученные в пунктах 1 и 2, занести в табл. 16.
Таблица 16
Свойства легированных сталей после термообработки
|
Свойства после закалки |
Свойства после отпуска |
|
||
|
от 1000 °С (масло) |
при 500 °С |
Марка |
||
№ п/п |
Твердость, |
Магнитная |
Твердость, |
Магнитная |
стали |
|
HRс |
проба |
HRс |
проба |
|
|
|
|
|
|
|
1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4. Проанализировать полученные результаты и, используя данные, представленные в табл. 8; 15, определить марку стали, записав еѐ в последний столбец. Сделать выводы. Сформулировать название работы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Основная и единственная задача инженера, специалиста – совершенствовать производство.
Металловедение основной раздел курса «Материаловедение», его планомерное и систематическое освоение в период обучения позволит специалистам, работающим в области машиностроения, транспорта, энергетики и др. квалифицированно решать проблемы выбора и обработки самых разных металлических материалов (стали, чугунов, бронзы, баббитов
86
Электронный архив УГЛТУ
идр.), совершенствовать узлы, механизмы, машины, повышать их надежность, долговечность, эффективность.
При этом необходимо понимать суть физико-химических процессов, протекающих в металлах, что позволит управлять технологическими процессами и получать необходимый уровень механических, технологических
ислужебных свойств соответствующих изделий.
Всѐ это требует усвоения специальной терминологии, маркировки, что позволит пользоваться специальной научной и справочной литературой, а в рекламной информации – отделять «зерна от плевел».
Ориентация только на Интернет без фундаментальных знаний, без своей «оперативной памяти» по предмету создает иллюзию, что Вы всѐ преодолеете, а в реальности вы не сможете полноценно пользоваться даже справочником. Ваш технический арсенал будет включать набор общеизвестных сведений, технологических приемов, не понимаемых по существу.
Металловедение сопровождает человека всю жизнь: рубанок, сверло, автомобиль и др. Хотите расти, а не мечтать – грызите гранит наук и технологий и успехи к вам придут! Знание и умения, отточенные практической деятельностью – вот ваша сила и перспектива.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1.Беккерт М. Мир металла: научно-популярное издание. М.: МИР, 1980. 168 с.
2.Гуляев А.П. Металловедение: учебник. М.: Металлургия, 1986, 544 с.
3.Лахтин Ю.М. Материаловедение: учебник для втузов. М.: Машиностро-
ение, 1990, 528 с.
4.Арзамасов Б.Н., Макарова В.И., Мухин Г.Г. и др. Материаловедение. М.: Изд-во МГТУ им. Баумана, 2001, 648 с.
5.Филиппов М.А., Бараз В.Р., Гервасьев М.А. Методология выбора металлических сплавов и упрочняющих технологий в машиностроении. Т. II. Цветные металлы и сплавы. Екатеринбург: УРФУ, 2013, 234 с.
6.Солнцев Ю.П., Пряхин Е.И. Материаловедение. СПб.: Химиздат, 2007, 445 с.
7.Прецизионные сплавы. Справочник / под ред. Б.В. Молотилова. М.: Металлургия, 1983, 438 с.
8.Химико-термическая обработка металлов и сплавов: справочник / под ред. Л.С. Ляховича. М.: Металлургия, 1981, 423 с.
9.Марочник сталей / под ред. В.Г. Сорокина. М.: Машиностроение, 1989.
10.Марочник сталей / под ред. А.В. Зубченко. М.: Машиностроение, 2005.
87
Электронный архив УГЛТУ
Учебное издание
Потехин Борис Алексеевич
МЕТАЛЛОВЕДЕНИЕ
978-5-94984-707-7
Редактор Р.В. Сайгина Оператор компьютерной верстки О.А. Казанцева
Подписано в печать |
08.07.2019 |
Формат 60х84 |
1/8 |
Уч.-изд. л. 3,78 |
Усл. печ. л. 5,11 |
Тираж 300 экз. (Первый завод 35 экз.) Заказ №
ФГБОУ ВО «Уральский государственный лесотехнический университет» 620100, Екатеринбург, Сибирский тракт, 37
Тел.: 8(343)262-96-10. Редакционно-издательский отдел
Типография ООО «ИЗДАТЕЛЬСТВО УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ ЦЕНТР УПИ» 620062, РФ, Свердловская область, Екатеринбург, ул. Гагарина, 35а, оф. 2 Тел.: 8(343)362-91-16
88