Szymik Tadeusz

Część praktyczna

Oznaczenia próbek :

21 - 750 ⁰C, chłodzenie w wodzie,

22 - 750 ⁰C, chłodzenie w oleju,

Dobór czasu wyżarzania :

Czas wyżarzania zależny jest od typu pieca , w którym prowadzi się obróbkę, rozmieszczenia wsadu w piecu oraz wielkości nagrzewanego wsadu. Czas przebywania wsadu w piecu składa się z czasu nagrzewania do zadanej temperatury oraz czasu wygrzewania w tej temperaturze. Suma tych czasów jest czasem grzania. Obróbka cieplna zostanie przeprowadzona w piecu komorowym. Czas trwania około 20min..

Badanie twardości :

Penetrator ma kształt stożka diamentowego o kącie wierzchołkowym 120⁰. Przy użyciu tego stożka dokonuje się pomiarów twardości stali węglowych i stopowych po operacjach hartowania i ulepszania cieplnego.

Obciążenie wstępne zapewnia jedynie należyty docisk penetratora do próbki, wywołując odkształce­nie sprężyste. Działanie siły głównej powoduje odkształcenie trwałe. Trwały przyrost głębokości odcisku mierzy się dopiero po usunięciu obciążenia głównego przy pozostawionym obciążeniu wstępnym.

Próbki	1	2	3	HRC	HB
21	18	19	17	18
22	27	30	33	30

Wyniki badań twardości :

Stal 45 po hartowaniu w wodzie z temp. niskiej dla stężenia węgla występującego w stali uzyskała twardość 18 HRC.

Po hartowaniu w oleju z temp. 750⁰C twardość wynosi 30 HRC.

Badanie struktury :

Przygotowanie próbek do zgładu obejmuje następujące czynności:

• szlifowanie

• polerowanie

• trawienie

Szlifowanie próbek odbywa się następująco:

Powierzchnie przeznaczone do badań wstępnie wyrównuje się na tarczach szlifierskich

stosując jednocześnie intensywne chłodzenie aby powierzchnia nie uległa przegrzaniu.

Dalszą obróbkę przeprowadza się na papierach ściernych rozpoczynając od tych o największej granulacji a kończąc na papierach o najmniejszej granulacji ziarna. Należy pamiętać o tym, że przechodząc z papieru o większej granulacji ziarna na papier o drobniejszym ziarnie należy zmienić kierunek szlifowania o kąt 90⁰.

Polerowanie wykonuje się na tarczach obrotowych obciągniętych filcem i zwilżonych

wodnymi zawiesinami tlenków aluminium Al₂O₃ lub żelaza Fe₂O₃. Polerowanie przeprowadza się aż do uzyskania lustrzanej powierzchni.

Trawienie ma na celu ujawnienie istniejącej w materiale struktury lub dokonanie

selektywnej identyfikacji określonych składników strukturalnych.

W wyniku szybkiego chłodzenia w czasie hartowania przemianie w martenzyt ulega jedynie austenit, natomiast pozostała część struktury tj. ziarna ferrytu, pozostają w strukturze jako obszary nieprzemie­nione.

Po hartowaniu w wodzie uzyskano strukturę martenzytyczną, składającą się z listew marten­zytu o charakterystycznej budowie(siatkowate). Hartowanie stali z temp. 750⁰C w wodzie, tj. z zakresu, w którym w temp. austenityzowania nie uzyskano jednorodnego austenitu ( struktura składa się z ferrytu + austenit ), w wyniku oziębiania uzyskano nieprawidłową strukturę hartowania składającą się z ziarn ferrytu ( obszary jasne ) oraz ob­szarów martenzytu ( obszary ciemne ). Hartowanie stali z temp. zbyt niskiej ( 750⁰C ) powoduje uzyskanie wadliwej struktury hartowania składającej się z obszarów martenzytu i ziarn ferrytu. Struktura wykazuje twardość 18 HRC i nie­korzystne własności mechaniczne, wynikające ze struktury składającej się z obszarów miękkich i twardych.

Hartowanie w oleju na skutek wolniejszego chłodzenia próbki powoduje rozpad austenitu w charakterze częściowo dyfuzyjnym i częściowo bezdyfuzyjnym, w wyniku czego uzyskana struk­tura jest bainityczna o twardości 30 HRC.

---