|
|
Приборы, материалы и инструмент
Камерная печь, щипцы, набор закаленных образцов из стали 45, набор микрошлифов, микроскоп МИМ-7, твердомер ТШ для определения твердости по методу Бринелля и твердомер ТК для определения твердости по методу Роквелла.
Краткие теоретические сведения
Отпуск заключается в нагреве закаленной стали ниже температуры первого фазового превращения (Ас1), выдержке при заданной температуре и последующем охлаждении с определенной скоростью (чаще всего на воздухе). Отпуск делается для уменьшения величины внутренних напряжений, возникших в изделии при закалке, а также для получения нужного комплекса механических свойств стальных изделий. В практике термической обработки стали, наиболее часто применяют три вида отпуска: низкий (150–200 °С), средний (350–500 °С) и высокий (500–650 °С). Основными фазами закаленной доэвтектоидной стали являются мартенсит и остаточный аустенит. В заэвтектоидных сталях кроме этих фаз присутствуют еще карбиды. В процессе отпуска в закаленной стали протекают диффузионные процессы, ведущие к распаду мартенсита и остаточного аустенита. В углеродистых сталях, при температурах 120–200 °С, уменьшается концентрация углерода в мартенсите, возникают микроучастки структуры с неоднородным распределением углерода в a - твердом растворе и образуются весьма дисперсные частицы карбидов (ε - карбид), когерентные (неразрывные) с кристаллами a-твердого раствора. Такая структура называется отпущенным мартенситом (рис. 6.1, а), а этот вид отпуска низким. Его осуществляют для сохранения высокой твердости необходимой инструментальным сталям. Одновременно с превращениями в мартенсите углеродистой стали при температурах 200–300 °С происходит распад остаточного аустенита, продукты которого аналогичны структуре отпущенного мартенсита. Примерно при 350 °С мартенсит исчезает, так как степень тетрагональности решетки α-Fe становится равной единице, одновременно частицы ε-карбида теряют когерентность с α-фазой и превращается в обычный карбид железа – цементит (Fе3С ). Такой вид отпуска называется средним. Полученная в результате структура состоит из ферритокарбидной смеси, сохранившей игольчатое строение, и носит название троостит отпуска (рис. 7.1, б). Если нужно обеспечить соотношение высокой прочности sв с высокими значениями условного предела упругости sу и ударной вязкости, стали подвергают среднетемпературному отпуску при температурах 350–500 °С. Его назначают для пружинно-рессорных и штамповых сталей.
а б в Рис. 7.1 Схемы зарисовки структур, возникающие после отпуска: а – мартенсит отпуска; б – троостит отпуска; в – сорбит отпуска
При температурах более 500 °С наблюдаются изменения в строении ферритокарбидной смеси стали: происходит округление цементитных частиц (процесс сфероидизации) и укрупнение их размеров (процесс коагуляции). Отпуск при температурах 500–650 °С называют высоким, а полученную зернистую феррито-карбидную смесь сорбитом отпуска (рис. 7.1, в). При этом твердость стали снижается, а возрастают показатели ударной вязкости и предела упругости. Получить хорошее сочетание достаточной прочности, вязкости и пластичности (стали для ответственных деталей машин) позволяет высокий отпуск. Взаимосвязь между механическими свойствами отпущенной стали, ее структурой и температурой отпуска представлена на рис. 7.2. Взаимосвязь между механическими свойствами отпущенной стали, ее структурой и температурой отпуска представлена на рис. 7.2. Каждый вид отпуска имеет определенный температурный режим и применяется для сталей различного назначения.
Порядок выполнения работы 1. Каждый студент получает один образец закаленной стали 45, замеряет твердость на приборе Роквелла.
Рис. 7.2 Зависимость механических свойств отпущенной углеродистой стали от температуры отпуска
2. Помещает в муфельную печь на отпуск при заданной температуре. Время нагрева образца – 30 мин. с последующим охлаждением на воздухе. 3. После остывания замеряет твердость отпущенной стали на приборе Роквелла. Данные по всем режимам отпуска сводятся в табл. 6.2.
Таблица 7.1   Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычислить, когда этот...  ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...  ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...  Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|
