LABORATORIUM METALOZNAWSTWA			WYDZIAŁ MECHANICZNY
Grupa F Zespół 3	Wpływ zawartości węgla i obróbki cieplnej na strukturę i własności mechaniczne stali węglowych
Data:	data	ocena		podpis

1.CEL ĆWICZENIA.

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z wpływem zawartości węgla w stali na strukturę i twardość stali w stanie wyżarzonym i w stanie po hartowaniu.

2.PRZEBIEG ĆWICZENIA.

W naszym doświadczeniu do badania użyliśmy następujących próbek stali:

próbka pierwsza - stal 15 - zawierająca 0,15% C , ∅ 25 mm

próbka druga - stal 45 -zawierająca 0,45 % C , ∅ 30 mm

próbka trzecia - stal N9E - o zawartości 0,9 C , ∅ 26 mm

Na próbkach wykorzystanych w naszym ćwiczeniu wykonaliśmy zgłady metalograficzne , następnie wytrawiliśmy je nitalem aby poddać je obserwacji mikroskopowej w celu zaobserwowania ich struktur.

Oto wyniki naszych obserwacji:

S15 S45 N9E

1

Po zaobserwowaniu struktur zmierzyliśmy twardość próbek na twardościomierzu Rokwella (skala D,gdzie penetratorem był stożek , obciążenie wynosiło100 KG).

Wyniki twardość dla poszczególnych próbek były następujące:

BADANE STALE	POMIARY TWARDOŚCI(HRD)	ŚREDNIA WARTOŚĆ TWARDOŚCI(HRD)
S15	13,16,14,20,22,18,19,20,21,21	18
S45	28,32,22,26,27,25,33,32,26,27	28
N9E	31,31,30,34,38,33,34,35,36,34	34

Kolejnym etapem ćwiczenia było austenityzowanie próbek.

Próbki ze stali S15 oraz ze stali S45 austenityzowaliśmy w temperaturze 850 °C , natomiast próbkę N9E w temperaturze 770°C, w czasie 30 minut .Po austenityzowaniu zahartowaliśmy je w wodzie.

Po zahartowaniu wykonaliśmy zgłady metalograficzne i ponownie dokonaliśmy obserwacji mikroskopowej w celu zaobserwowania uzyskanych struktur z następującym wynikiem:

S15 S45 N9E

Wykonaliśmy także pomiar twardości próbek w stanie zahartowanym, otrzymując następujące wyniki:

BADANE STALE	POMIARY TWARDOŚCI(HRD)	ŚREDNIA WARTOŚĆ TWARDOŚCI(HRD)
S15	53,49,55,54,49,52,56,48,52,49	52
S45	66,65,64,65,68,69,65,66,67,64	64
N9E	68,68,64,69,68,65,68,69,68,69	68

3.WNIOSKI.

Próbka ze stali o zawartości 0,15% węgla. W stali węglowej nie hartowanej o takiej malej zawartości węgla struktura składa się z ferrytu (jasne pola) i perlitu (ciemne pola) którego jest znacznie mniej. Twardość stali przy tej zawartości węgla jest mała niż w pozostałych próbkach (o większej zawartości węgla) .

Gdy zawartość węgla zwiększy się do 0,45%C zmienia się twardość i struktura .Twardość wzrasta , natomiast w skład struktury wchodzą ferryt i perlit. Ich ilość w strukturze jest prawie równa.

Oglądając pod mikroskopem strukturę stali o zawartości 0,9% węgla zaobserwować można małą ilość ferrytu ,który występuje w postaci siatki na granicach ziaren perlitu, cementytu wtórnego. Twardość stali o zawartości 0,9% węgla jest największa. Twardość ta zwiększa się również wówczas gdy stal zostanie poddana hartowaniu.

W przypadku stali zahartowanej struktura ulega zmianie .Struktura stali N9E wygląda następująco : widoczne są jasne igły martenzytu na tle ciemnego austenitu szczątkowego.

---