obr˘bka plastyczna.doc

(73 KB) Pobierz
Wydział mechaniczny

Wydział mechaniczny

Temat: Obróbka cieplna stali stopowych. Temperatura austenityzacji.

Grupa F  zespół 3

 

Data

Ocena

Podpis

 

 

Celem ćwiczenia :

 

Celem  ćwiczenia jest zapoznanie się z zasadami doboru parametrów obróbki cieplnej oraz rolą pierwiastków stopowych w obróbce cieplnej stali  a w szczególności :

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.

Twardość mierzona metodą Rockwella w skali D

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

S 45 w temp. odpuszczania

SW7M  350 ° C

36,35,39,38,41,40,37,35

57

60,58,56,54,59,60,58,57

37

S 45 w temp. odpuszczania

SW7M  550 ° C

19,18,24,28,23,25,27,24

52

52,51,53,52,55,54,53,52

23.5

                                                           

                                                         

 

2

 

Graficzna zależność twardości od temperatury odpuszczania dla stali 45

 

Graficzna zależność twardości od temperatury odpuszczania  dla stali SW7M.



 

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

Zgłoś jeśli naruszono regulamin