WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA

NAUKA O MATERIAŁACH

TEMAT: BADANIE HARTOWNOŚCI STALI

LOTNICTWO I KOSMONAUTYKA

L2X1S1

Skład grupy:

BARTOSZEWSKI Michał

BEDNARCZYK Michał

BETLER Martyna

BIELECKI Wojciech

BOJARSKA Aleksandra

CICHOWLAS Igor

DARWAJ Stefan

DEBEVER Edgar

DUDEK Marta

MECHATRONIKA

A2X3S1

NITKA Paweł

1. Wstęp teoretyczny

Hartowność to zdolność do tworzenia struktury martenzytycznej w głąb materiału przy oziębianiu stali do temperatury hartowania, a hartowaniem nazywamy zabieg polegający na chłodzeniu stali z temperatur hartowania do temperatury otoczenia z szybkościami większymi od szybkości krytycznej.

Celem ćwiczenia jest zapoznanie z próbą badania hartowności stali od czoła i z zastosowaniem tej próby do określania przydatności poszczególnych gatunków stali do obróbki cieplnej.

Urządzenie do badania hartowności metodą Jominy’ego Próbka Jominy’ego

Z próby Jominy'ego można odczytać:

• maksymalną twardość stali;

• charakter zmian twardości, a więc po odpowiednim przeliczeniu inne własności mechaniczne;

• średnicę krytyczną w danym ośrodku chłodzącym oraz za pomocą odpowiednich monogramów idealną średnicę krytyczną.

2. Etapy ćwiczenia

1. umieszczenie przygotowanej próbki w nagrzanym piecu na 30 minut (+/- 5min);

2. przeniesienie próbki do urządzenia hartowniczego i chłodzenie strumieniem wody czoła jednego końca próbki;

3. zeszlifowanie warstwy próbki o grubości 0,4 do 0,5 mm wzdłuż jej przeciwległych tworzących;

4. mierzenie twardości metodą Rockwella w skali C na obu zeszlifowanych powierzchniach dwóch różnych próbek, zaczynając od czoła próbki w odległościach 1,5; 3; 5; 7; 9; 11; 15; 20 i 25 mm;

5. opracowanie wyników.

3. Charakterystyka stali

stal 55 (stal stopowa)

Skład chemiczny [%]
C
0,52-0,6

Hartowanie [°C]	Odpuszczanie [°C]
810-850	550-660

Zastosowanie:

- osie, wrzeciona, walce, wirniki średnio obciążone i odporniejsze na ścieranie

stal 18HGM (do nawęglania)

Skład chemiczny [%]
C
0,16- 0,23

Hartowanie [°C]	Odpuszczanie [°C]
860-900	170-200

Zastosowanie:

-na części o dużej wytrzymałości rdzenia np.: koła zębate, wały

4. Obliczenie średnicy krytycznej

stal 55

1. zawartość węgla wynosi ok. 0,55% czyli twardość (z tabeli) powinna wynosić 52 HRC

2. twardość ta odpowiada odległości od czoła ok. 4 mm

3. odczytując z monogramu Grossmanna średnica krytyczna powinna wynosić 22 mm

stal 18HGM

1. zawartość węgla wynosi ok. 0,2% czyli twardość (z tabeli) powinna wynosić 32 HRC

2. twardość ta odpowiada odległości od czoła 11 mm

3. odczytując z monogramu Grossmanna średnica krytyczna powinna wynosić 50 mm

5. Tabela z wynikami

Twardość próbek Jominy’ego w jednostkach Rockwella
Nr próbki
Materiał próbki: stal 55
1
2
Wartość średnia
Materiał próbki: stal 18 HGM
1
2
Wartość średnia

6. Wykres (dwie stale na jednym wykresie, pomiędzy punktami aproksymacja)

7. Wnioski