Świderska Jolanta 04.11.2002 r.

WMiIM

II rok, metalurgia

gr. 6, zespół 3.

Lab. 4

Badania wpływu temperatur wyżarzania

i szybkości chłodzenia na własności stali

Celem ćwiczenia jest badanie wpływu obróbki cieplnej na stal konstrukcyjną o zawartości węgla 0,4% węgla w stali.

Wykonanie:

Badania przeprowadzono dla 5 próbek metalu w postaci walców o wysokości około 1,5 cm i średnicy 1 cm. Próbki zostały podgrzane w piecach (temperaturę przedstawiono w tabeli poniżej) na czas 15 minut. Następnie próbki hartowano w wodzie w temperaturze pokojowej, za wyjątkiem próbki nr 5, którą poddano procesowi normalizacji (schłodzono na powietrzu). Po tym procesie ponownie zbadano twardość próbek, a następnie próbki 3,4 poddano procesowi odpuszczania. W tym celu próbki ponownie umieszczono w piecach o zróżnicowanych temperaturach na czas 20 minut. Po schłodzeniu próbek (na powietrzu) zbadano ich twardość.

Hartowanie - chłodzenie w wodzie lub oleju stali nagrzanej do odpowiednio wysokiej temperatu­ry, przeprowadzone w celu wytworzenia w niej twardego martenzytu.

 

Odpuszczanie - polega na nagrzewaniu uprzednio zahartowanego przedmiotu do temperatury A₁, wygrzaniu w tej temperaturze i ochłodzeniu najczęściej w temperaturze otoczenia lub wodzie czy oleju.

Twardość próbki wyjściowej wynosi 200 HB

Nr próbki	Temperatura [^˚C]	Czas chłodzenia [min]	Rodzaj chłodzenia	Twardość HB
1.	650	15	woda	205
2.	750	15	woda	458
3.	850	15	woda	607
4.	850	15	woda	607
5.	850	15	powietrze	205

Wnioski wynikające z tabeli:

Próbka 1 - Temperatura hartowania 650^˚C nie wpływa na zmianę struktury stali co nie powoduje zmiany właściwości mechanicznych materiału. Nie przekroczono linii przemiany fazowej A1.

Próbka 2 - Hartowanie w temperaturze 750^˚C powoduje przekroczenie linii A1 i przemianę części ferrytu w austenit. Próbka po ochłodzeniu ma większą twardość niż próbka 1.

Próbka 3 - Hartowana w 850^˚C (przekraczamy linie A3 całkowita przemiana ferrytu w austenit, przy hartowaniu austenit zostaje przekształcony w martenzyt) a następnie odpuszczamy w temperaturze 500^˚C. Powoduje to wydzielenie się z martenzytu, węgla w postaci węglika. Zmniejsza to twardość próbki.

Próbka 4 - Podobnie jak próbka 3, ale odpuszczana w temperaturze 650˚C Powoduje to przekształcenie wydzielonego węglika w cementyt a także zaczyna się jego sferoidyzacja. Powoduje to dalsze zmniejszenie twardości próbki.

Próbka 5 - Próbka normalizowana, tzn. nagrzewana w temperaturze 850^˚C i chłodzona na powietrzu.

Na wykresie przedstawiono wykres zależności temperatur hartowania (chłodzenie wodą) i odpuszczania.

Linie zawierające:

kwadraty - przedstawia odpuszczanie

trójkąty - przedstawia hartowanie

Wnioski:

Hartowanie zwiększa twardość materiału kosztem jego plastyczności. Zabieg odpuszczania ma na celu zwiększenie plastyczności uprzednio zahartowanego materiału. Im szybszy czas chłodzenia materiału tym większa jego twardość.

1

---