1.Cel ćwiczenia laboratoryjnego
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z technologią obróbki cieplnej oraz jej wpływem na strukturę i właściwości mechaniczne stali.
2.Opis stanowiska badawczego
piec laboratoryjny do hartowania,
piece laboratoryjne do odpuszczania,
twardościomierze Brinella i Rockwella,
wanny hartownicze z olejem i wodą.
3.Przebieg realizacji eksperymentu
ustalić zasadnicze parametry hartowania obrobionych stali: temperaturę austenizacji, czas wygrzewania oraz sposób chłodzenia,
wykonać pomiary twardości HB stali przeznaczonych do obróbki cieplnej,
wykonać hartownie 4 próbek walcowych ze stali 55 oraz N8E ,
wykonać odpuszczanie próbek odpowiednio w temperaturach 180 , 350 , 600 oC,
wykonać pomiary twardości,
wykonać szkice i opisy struktur próbek .
4.Prezentacja i analiza wyników
Wpływ metody obróbki cieplnej na twardość.
Stal |
Surowy |
Hartowanie 825 oC |
Hartowanie i odpuszczanie 180 oC |
Hartowanie i odpuszczanie 350 oC |
Hartowanie i odpuszczanie 600 oC |
55 |
185 HB |
65 HRC |
62 HRC |
41 HRC |
22 HRC |
N8E |
154 HB |
67 HRC |
63 HRC |
50 HRC |
27 HRC |
Szkice i opisy struktur próbek :
Nazwa : stal 55 - hartowana
Właściwości :
-twardość 65 HRC,
Zastosowanie :
-wałki,
Powiększenie : x250
Trawienie : Nital
Nazwa : stal 55 - hartowana i odpuszczana 180 oC
Właściwości :
-twardość 62 HRC,
Zastosowanie :
-koła zębate , wałki,
Powiększenie : x250
Trawienie : Nital
Nazwa : stal 55 - hartowana i odpuszczana 350 oC
Właściwości :
-twardość 41 HRC
Zastosowanie :
-koła zębate , wałki,
Powiększenie : x250
Trawienie : Nital
Nazwa : stal 55 - hartowana i odpuszczana 550oC
Właściwości :
-twardość 22 HRC,
-Rm = 750 MPa, Re = 490 MPa
Zastosowanie :
-koła zębate , wałki,
Powiększenie : x250
Trawienie : Nital
Nazwa : N12E - zmiękczona
Właściwości :
-struktura cementytowo - ferrytyczna,
-zawartość węgla 0,12 % ,
Zastosowanie :
-narzędzia skrawające,
Powiększenie : x250
Trawienie : Nital
Nazwa : N12E - hartowana
Właściwości :
-struktura cementytowo - martenzytyczna,
-płytko hartująca się,
Zastosowanie :
-narzędzia skrawające,
Powiększenie : x250
Trawienie : Nital
5.Wnioski
W czasie doświadczenia można było zauważyć, że twardość zahartowanych próbek wykonanych ze stali 55 oraz N8E zmniejszała się , wraz ze wzrostem temperatury odpuszczania . Próbki tylko zahartowane miały największą twardość ,odpowiednio 65 HRC i 67 HRC, kosztem ich kruchości . Natomiast w miarę zwiększania temperatury odpuszczania ich twardość malała , ale za to polepszały się ich własności plastyczne . Twardościomierz Rockwella przekłamuje w wyższych wartościach , dlatego wynik pomiaru twardości jest przybliżony.