Sprawozdanie

Obróbka cieplna stali i badania mikrostruktur stali obrobionych cieplnie

IMIR

Imię: Konrad

Nazwisko: Bałą

Opis

Celem ćwiczenia było badanie wpływu procesu hartowania na twardość stali. Sześć próbek zostało poddanych badaniu twardości, a następnie próbki 1-5 zostały umieszczone w piecach o różnych temperaturach nagrzewania. Po upływie 30 min. ochłodzono je w wodzie i ponownie sprawdzono ich twardość. Następnie próbki 4-5 poddano procesowi odpuszczania w piecach o różnych temperaturach nagrzewania i znów zbadano twardość.

Hartowanie - to proces cieplny, składający się z dwóch etapów, nagrzewania i chłodzenia. Jego celem jest uzyskanie twardej struktury martenzytycznej. Pierwszy etap powinien odbywać się w temperaturze około 40ºC powyżej temperatury końca przemiany ferrytu w austenit. Następnie stal należy chłodzić od temperatury austenityzowania z szybkością zapewniającą ominięcia przemian w zakresie dyfuzyjnym.

Proces odpuszczania - jest to obróbka cieplna polegającą na nagrzaniu zahartowanych stali w celu poprawy udarności. Jest zabiegiem bardzo potrzebnym, ponieważ po hartowaniu prawie wszystkie stale mają bardzo niskie własności plastyczne.

Hartowność stali - jest podatnością stali na hartowanie, czyli tworzenie struktury martenzytycznej. Na hartowność stali wpływa wiele czynników, a przede wszystkim jej skład chemiczny, czyli głównie pierwiastki stopowe. Wpływ ma także wielkość ziarna austenitu, jednorodność austenitu i obecność innych nie rozpuszczonych cząstek. Temperatury początku i końca przemiany martenzytycznej w dużym stopniu zależą od udziału węgla. Im jest go więcej, tym te temperatury są niższe i trudniejsze do osiągnięcia.

Tabela

	st. dostawy		Wyżarzanie, hartowanie (temp/czas/oś. Chłod.)	Tward. po wyz. Hart.		Odpuszczanie (temp/czas/os. Chłodz.)	Tward. Po odpuszczaniu
Nr pr.	Hrb	hbw			Hrb/hrc		hbw		Hrc	hbw
1	89	179	650oC/15'/H2O	90	185
2					750oC/15'/H2O	50	482
3					850oC/15'/H2O	56	555
4							60	607
5							57	568

Wykres

Wnioski

Twardość stali po operacjach obróbki cieplnej jest większa, wynika z tego, że po hartowaniu polepszają się własności mechaniczne stali, kosztem własności plastycznych a granica plastyczności staje się granicą wytrzymałości materiału.

W procesie hartowania otrzymujemy największą twardość w odniesieniu do struktury właściwej próbki, jednak zabieg ten powoduje spadek własności plastycznych oraz wzrost naprężeń wewnętrznych w próbce. Dlatego próbkę poddaje się procesowi odprężania, który zmniejsza naprężenia wewnętrzne w materiale oraz powoduje wzrost właściwości plastycznych, jednak kosztem spadku udarności.

---