1. Wstęp teoretyczny.

Obróbka cieplna jest zabiegiem lub połączeniem kilku zabiegów cieplnych mających na celu

zmianę struktury stopów w stanie stałym, a przez to nadanie im pożądanych właściwości

mechanicznych, fizycznych czy też chemicznych. Jaka środek do tego celu stosuje się podnoszenie lub obniżanie temperatury obrabianego cieplnie przedmiotu oraz pewne procesy cieplno-chemiczne, cieplno-plastyczne i cieplna-magnetyczne. Nazwy i określenia zabiegów obróbki cieplnej są przedmiotem normy PN-761H-01200.Zabieg obróbki cieplnej jest ta zespól czynności nagrzewania, wygrzewania i chłodzenia obrabianego stopu. Nagrzewanie polega na ciągłym lub stopniowym podnoszeniu temperatury da wysokości przewidzianej dla danego zabiegu obróbki cieplnej. Wygrzewanie polega na utrzymywaniu temperatury odpowiadającej danemu zabiegowi obróbki cieplnej w czasie potrzebnym do wyrównania temperatury na całym przekroju obrabianego przedmiotu i przebiegu zamierzonych przemian w jego strukturze. Chłodzenie jest to ciągłe lub stopniowe obniżanie temperatury przedmiotu da temperatury otoczenia lub innej określonej warunkami zabiegu. Powolne chłodzenie np. w piecu lub w spokojnym powietrzu nazywamy studzeniem, a chłodzenie szybkie np. wodzie lub oleju nazywamy oziębianiem. Przy chłodzeniu stopniowym można wyróżnić podchładzanie, tj. chłodzenie do temperatury wyższej niż zamierzona końcowa temperatura chłodzenia, oraz dochładzanie, to znaczy chłodzenie od temperatury podchładzania do zamierzonej końcowej temperatury chłodzenia. Hartowanie jest ta zabieg cieplny polegający na nagrzaniu elementu do temperatury 30-50°C powyżej Ac3-Acl, wygrzaniu w tej temperaturze z następnym dostatecznie szybkim oziębieniem, w celu uzyskania struktury martenzytycznej lub bainitycznej, a przez to zwiększenie twardości stali. Wysokość temperatury nagrzania przy hartowaniu zależy od składu chemicznego stali, a zwłaszcza zawartości węgla. ośrodki chłodzące z uwagi na stan skupienia można podzielić na ośrodki stale, ciekłe, gazowe. Najczęściej stosowane są ośrodki ciekłe. Odpuszczanie jest to zabieg cieplny stosowany do przedmiotów uprzednio zahartowanych ,polegający na nagrzaniu ich da temperatury niższej od Ac1, wygrzaniu w tej temperaturze z następnym chłodzeniem powolnym lub przyspieszanym. Jest to stosowane w celu polepszenia właściwości plastycznych elementów przy jednoczesnym sunięciu naprężeń własnych. Rozróżnia się następujące rodzaje odpuszczania:

- niskie (150-250° C), które o celem jest częściowe usunięcie naprężeń hartowniczych oraz rozkład austenitu szczątkowego.

- Średnie (250-500°C), którego celem jest obniżenie twardości i zwiększenie odporności na uderzenia przy zachowaniu wysokiej wytrzymałości i sprężystości.

• Wysokie (500-ó50°C) stosowane w celach uzyskania jak najwyższej udarności.

Wyżarzanie jest to zabieg cieplny polegający na nagrzaniu stali do określanej temperatury, wygrzaniu w tej temperaturze z następnym studzeniem. Rozróżniamy m, in. wyżarzanie: ujednoradniające, zupełne, normalizujące, sferoidyzujące, rekrystalizujące, odprężające, grafityzujące, odwęglające, przegrzewające, z przemianą izotermiczną itp..

2. Przebieg ćwiczenia.

Próbki zostały wypolerowane, wytrawione. Następnie została ustalona przybliżona zawartość węgla w próbkach. Na tej podstawie dobraliśmy temperatury hartowania, czas wygrzewania. Próbki były hartowane w oleju i w wodzie.

3. Wyniki.

a) próbka nr 3 .

Próbka wykonana ze stali 45 - hartowana. Na rysunku widać strukturę igieł martenzytu.

b) próbka nr 3.1

Próbka wykonana ze stali 45 - ulepszona cieplnie. Struktura sorbityczna - właściwa dla stali

konstrukcyjnych.

c) próbka nr 3 .

Próbka wykonana ze stali 45 - przegrzana podczas wyżarzania. Jasne pola ferrytu, ciemne perlitu. Struktura : Widmannstatteny.

d) próbka wyjściowa. (pręty)

Określiliśmy że w próbce wyjściowej zawartość węgla waha się w granicach 0,48-0,50%C, więc przyjęli5my:

Temperaturę hartowania 30-60 większą od A_c1-_c3 :

T=830°c

czas wygrzewania:

Tg=Tn+Tw=1 , 5+Z, 5=12, 5 [min]

Próbki hartowane wg. w.w. Danych:

Wnioski.

Każdy zabieg obróbki cieplnej zmienia strukturę stali. Niestety

dobrane przez nas parametry:temperatura, czas, nie były zbyt odpowiednie. Świadczą o tym uzyskane struktury np. przy hartowaniu w oleju nie powinniśmy uzyskać struktury

perlitycznej - raczej bainityczną. Błąd nastąpił prawdopodobnie w wyniku błędnego określenia procentowej zawartości węgla w stali .

---