LABORATORIUM OBRÓBKI CIEPLNEJ
Wasielak Daniel Wydział: BMiZ Kierunek: MiBM	Rok II Semestr IV Grupa M-4	Data wykonania ćwiczenia: 12-03-2002
TEMAT: OBRÓBKA CIEPLNA STOPÓW ŻELAZA-WYZNACZANIE HARTOWNOŚCI.

1. Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z metodami określania hartowności danej stali metodą obliczeniową Grossmanna i w próbie hartowania do czoła Jominy'ego. Badaniu poddaliśmy stal 45 i 20H w wielkości ziarna 7.

2. Skład chemiczny obu stali.

STAL	C	Mn	Si	Cr	Ni	Cu	P	S
45	0,42-0,50	0,50-0,80	0,17-0,37	Max 0,3	Max 0,3	Max 0,3	Max 0,4	Max 0,4
20H	0,17-0,23	0,50-0,80	0,17-0,37	0,7-1,0	Max 0,3		Max 0,035	Max 0,035

3. Wyznaczanie hartowności-metoda obliczeniowa Grossmanna.

4. Obliczenia.

W metodzie obliczeniowej Grossmanna wpływ składu chemicznego i wielkość ziarna austenitu na hartowność oblicza się za pomocą określonych mnożników:




gdzie:

D_I - idealna średnica krytyczna stali stopowej przy kryterium 50% martenzytu w środku.

D_JC - idealna średnica krytyczna podstawowa.

k₁...k₂ - mnożniki hartowności dla poszczególnych pierwiastków poza węglem.

Dla stali 45 mamy:

• grubość ziarna 7

• idealną średnicę krytyczną podstawową D_JC = 16mm

• mnożniki dla: Mn=1,9; Cr=1,2; Ni=1,1

zatem:




Dla stali 20H mamy:

• grubość ziarna 7

• idealną średnicę krytyczną podstawową D_JC = 9mm

• mnożniki dla: Mn=2; Cr=1,9; Ni=1,1

zatem:




Przeliczenie idealnych średnic krytycznych na rzeczywiste średnice krytyczne d_k zależne od intensywności hartowania umożliwia nam nomogram Grossmanna. Przyjmując intensywność hartowania H = 10 mamy:

a) dla stali 45 D_k = 41,38 mm,

b) dla stali 15H D_k = 31,62 mm

5. Metoda hartowania od czoła - metoda Jominy'ego. Stal 45 (skład chemiczny w tabelce wyżej) austenityzowana w temp 840°C w czasie 25 min.

Wyniki pomiarów twardości

Twardosc [HRC]	Odległość od czoła x [mm]
58	0,5
57	1,2
55,5	5,5
49,5	10,5
48	17
46	23
43	25,5
38	31
37	32,5
36	40,5
31	43

W powyższej tabelce znajdują się wyniki pomiarów twardości w zależności od odległości punktu pomiaru od czoła próbki umożliwiające wykreślenie krzywej hartowności.

6. Wnioski.

Przeprowadzone ćwiczenie uwidoczniło, jaki wpływ na hartowność stali ma obecność pierwiastków chemicznych w jej składzie jako dodatków stopowych. Wykonując obliczenia w metodzie Grossmanna łatwo zauważyć, że największy wpływ na hartowność stali mają takie pierwiastki jak mangan, molibden, chrom, nikiel, krzem. Istotną role odgrywa tu też zawartość węgla w stali, grubość ziarna po austenityzowaniu, intensywność hartowania -rodzaj chłodziwa i sposób chłodzenia. Jeśli chodzi zaś o próbę hartowania od czoła to wykonane wykresy krzywych hartowności umożliwiają nam porównanie różnych gatunków stali stwarzając tym samym pewne kryterium doboru stali w konstrukcji maszyn.





2

---