Wydział mechaniczny
Temat: Obróbka cieplna stali stopowych. Temperatura austenityzacji.
Grupa F zespół 3
Data
Ocena
Podpis
Celem ćwiczenia :
a) zbadanie wpływu temperatury wygrzewania stali na twardość i strukturę jaka uzyskuje po gwałtownym oziębieniu
b) porównanie charakterystyki twardości temperatury odpuszczania stali węglowej i wybranej stali stopowej.
Wykonanie:
a) określenie wpływu temperatury wygrzewania stali na twardość i strukturę jaką uzyskuje po gwałtownym oziębieniu .
Materiał: stal węglowa 45 w stanie wyżarzonym(krążki o średnicy 30mm).
Jedną z próbek umieszczamy w piecu o temp. 700°C , drugą w temp. 850°C , na czas 20 minut i chłodzimy w wodzie.
Trzecią próbkę pozostawiamy nieobrobioną cieplnie. Wykonujemy szlify metalograficzne wszystkich trzech próbek i wyprawiamy je nitalem porównujemy i rysujemy struktury.
Następnie mierzymy twardość próbek metodą Rockwella (w skali D ).
b) odpuszczanie stali stopowej SW7M i stali węglowej 45.
Materiał zahartowaną stal węglowa 45 ( krążek o śr. 30 mm) austenityzujemy w temperaturze 850 °C i oziębiamy w wodzie , zahartowaną stal stopową SW7M (krążek o śr . 16 mm ) o składzie chemicznym : 0,85 %C , 4.5 % Cr , 6.5 % W , 5% Mo austenityzowana w temperaturze 1200 °C i oziębiana w oleju.
Mierzymy twardość stali 45 i SW7M w stanie zahartowanym metodą Rockwella (skala C ). Wykonujemy co najmniej po pięć pomiarów.
Po jednej próbce ze stali 45 i SW7M umieszczamy w piecach o temp. 200 °C
350 °C i 550°C i odpuszczamy w czasie jednej godziny.
Próbki wyjmujemy z pieców i chłodzimy na powietrzu aż do temp. otoczenia.
1
Znakujemy próbki pisakiem i szlifujemy jedną z płaszczyzn i mierzymy twardość HRC. Wykonujemy graficznie zależność twardości od temperatury odpuszczania dla stali niestopowej 45 i stopowej SW7M .
Wyniki pomiarów:
Wyniki pomiarów twardości stali jaką uzyskuje się po gwałtownym oziębieniu dla próbek stali węglowej 45 wygrzewane w temperaturze :
pierwsza próbka w temp. 850 °C , druga w temp. 700 ° C
Stal S 45 wyżarzana w temp.
850 °C
61, 52, 48 , 45 , 47 , 47 , 47 , 50 , 48 , 54
700 ° C
26 , 28 , 28 , 28 , 30 , 30 , 29 , 27 , 27 , 27
Nieobrabiana cieplnie
29 , 27 , 32 , 35 , 33 , 31 , 32 , 33 , 29 , 30
Struktury jakie zostały ujawnione nitalem po wykonaniu szlifów metalograficznych na wszystkich trzech próbkach:
Wyniki pomiarów twardości stali 45 i SW7M w stanie zahartowanym i po obróbce cieplnej:
Stal
Twardość HRD
Średnie HRC
S 45 w stanie zahartowanym
50,48,53,56,51,52,47,50,
51
SW7M wstanie zahartowanym
61,62,62,63,63,61,62,64,
62
S 45 w temp. odpuszczania
SW7M 200 ° C
47,49,50,51,51,50,52,49,
49
60,61,59,58,59,61,62,60,
60
SW7M 350 ° C
36,35,39,38,41,40,37,35
57
60,58,56,54,59,60,58,57
37
SW7M 550 ° C
19,18,24,28,23,25,27,24
52
52,51,53,52,55,54,53,52
23.5
2
3
Wnioski:
W części pierwszej doświadczenia po wykonaniu szlifów metalograficznych otrzymaliśmy następujące struktury. Próbka wygrzewana w temp. 700° C miała strukturę przybliżoną do próbki która nie była poddana obróbce cieplnej i widoczne w niej były w jasne pola ferrytu i ciemne pola perlitu który jest niejednolity, a przyczyną tego może być zbyt powolne chłodzenie . W drugiej części ćwiczenia czyli po odpuszczaniu stali 45 i SW7M na podstawie sporządzonego wykresu można wykazać iż twardość uzyskana po hartowaniu maleje wraz ze wzrostem odpuszczania .Spadek twardości przy odpuszczaniu rekompensuje się nam jednak polepszeniem innych równie ważnych właściwości stali tj. zmniejszeniem naprężeń wewnętrznych i kruchości oraz zwiększeniem właściwości plastycznych i sprężystych.
4
chomcio_stefan