WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA
Wydział Mechatroniki
Zakład Wspomagania Projektowania, Wytwarzania i Eksploatacji
ĆWICZENIE LABORATORYJNE
Nr 7
Temat: Badanie hartowności stali.
Prowadzący: kpt. mgr inż. Wojciech Koperski
Ocena:………
Wykonawcy:
1.Bartosz Kulikowski A26
2.Kamil Przybysz A21
1.Opis ćwiczenia:
W ćwiczeniu przeprowadzono badanie hartowności stali od czoła i określono na jej podstawie przydatność badanych gatunków stali do obróbki cieplnej.
Badania przeprowadzono na dwóch próbkach Jominy'ego ze stali H40 i stali 45. Próbki zostały nagrzane równomiernie po czym schładzane przez 10 minut. Po ochłodzeniu zeszlifowano warstwy o grubości 0,4mm do 0,5mm wzdłuż ich przeciwległych tworzących. Następnie zmierzono twardość próbek metodą Rockwella (korzystając ze skali C).Pomiary twardości wykonano na obu zeszlifowanych powierzchniach zaczynając od czoła próbki w odległościach 1,5, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 20 i 25mm od krawędzi. Otrzymane wyniki zapisano w tabeli (Tabela 2).
W ćwiczeniu wykorzystano:
Piec silitowy komorowy typu LEW produkcji NRD, sterowany programatorem typu 33-P-02
Próbki ze stali konstrukcyjnych
Szlifierka do płaszczyzn typu SPC20
Suwmiarka
Twardościomierz Rockwella PW106-876
2. Otrzymane wyniki:
A)Skład badanych stali według. „Poradnika inżyniera”:
Tabela 1:
|
|
Skład chemiczny w % i punkty przełomowe w C |
|
|
||||
|
stal 45 |
|
|
|
|
|
|
|
C |
Mn |
Si |
Cr |
Ni |
Mo |
AC1 |
AC3 |
Ms |
0,42-0,50 |
0,50-0,80 |
0,17-0,37 |
- |
- |
- |
725 |
775 |
345 |
|
stal H40 |
|
|
|
|
|
|
|
C |
Mn |
Si |
Cr |
Ni |
Mo |
AC1 |
AC3 |
Ms |
0,36-0,44 |
0,5-0,8 |
0,17-0,37 |
0,80-1,1 |
0,3 |
- |
- |
- |
- |
B)Wartości pomiarów twardości otrzymane w ćwiczeniu:
Tabela 2:
|
|
|
|
Twardość próbek Jominy'ego w jednostkach Rocwella |
|
|
||||||
Nr próbki |
|
|
|
|
Odległośc od czoła [mm] |
|
|
|
|
|||
|
1,5 |
3 |
5 |
7 |
9 |
11 |
13 |
15 |
20 |
25 |
środek próbki |
czoło próbki |
|
|
|
|
Mareriał próbki :stal 45 |
|
|
|
|
|
|
||
1 |
49 |
33 |
25 |
22 |
21 |
17 |
14 |
12 |
12 |
|
21 |
15 |
2 |
51 |
40 |
27 |
24 |
22 |
21 |
17 |
13 |
13 |
|
|
|
Średnia |
50 |
36,5 |
26 |
23 |
21,5 |
19 |
15,5 |
12,5 |
12,5 |
|
|
|
|
|
|
|
Materiał próbki: 18H2N2 |
H40 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
54 |
53 |
49 |
48 |
50 |
51 |
50 |
48 |
44 |
44 |
28 |
18 |
2 |
54 |
49 |
46 |
46 |
48 |
44 |
46 |
47 |
40 |
35 |
|
|
Średnia |
54 |
51 |
47,5 |
47 |
49 |
47,5 |
48 |
47,5 |
42 |
39,5 |
|
|
C) Wyznaczenie średnicy krytycznej:
Przeprowadza się obliczenia średnicy krytycznej o wyjściowej wielkości ziarna nr 6 (ASTM) przy hartowaniu w wodzie wykorzystując metodę logarytmiczną:
Stal 45:
Σ= 0,387+0,501+0,057=0,945 DIs45= 23
Stal H40:
Σ= 0,207+0,424+0,073+0,247=0,915 DIs18H2N2= 22,5
D) Wykres hartowności dla stali 45
Wykres 1:
E)Wykres hartowności dla stali H40:
Wykres 2:
E)Krzywe hartowności stali 45 i H40- porównanie:
Wykres 3:
3. Wnioski:
W ćwiczeniu zbadano hartowność dwóch próbek Jominy'ego stali45 i H40. Do wyznaczenia twardości próbek w różnych odległościach od czoła posłużono się metodą Rockwella.
Otrzymane wyniki pomiarów zebrano w tabeli (Tabele 2 ). Na podstawie wartości pomiarów twardości z zależności od odległości od czoła próbki wyznaczono średnicę krytyczną obu próbek, odpowiednio DIs45= 23 oraz DI18H2N2= 22,5 .Wykreślono wykresy pasm hartowności obydwu badanych stali (Wykres 1 i Wykres 2 ) oraz wykres porównawczy krzywych hartowności tych stali (Wykres 3 ). Z otrzymanych wyników można wnioskować o strukturze wewnętrznej (i jej zmianie wraz ze wzrostem odległości od czoła próbki) badanych próbek. W bardzo małej odległości od czoła próbki, czyli tam gdzie prędkość chłodzenia była większa od prędkości krytycznej, stal posiada strukturę martęzytyczną. Wraz ze wzrostem odległości od czoła próbki zmniejszała się prędkość chłodzenia, martęzyt przechodzi w bainit, a potem w perlit.
Wyszukiwarka