1.Charekterystyka badań dylatometrycznych.
Celem cwiczenia jest zapoznanie się z metodą dylatometryczną wyznaczania temperatur przemian fazowych na podstawie dylatogramu.
Tgr |
Ac1p |
Ac1k |
Ar1p |
Ar1k |
7600C |
8300C |
8750C |
7600C |
7150C |
Podczas wykonywania pomiaru metodą bezpośrednią ogrzewa się wyłącznie próbkę badaną. Przygotowanie dylatometru do pomiaru bezpośredniego polega na usunięciu rurki kwarcowej z próbką wzorcową i wstawieniu pręta stalowego stanowiącego podporę stałą płytki trójkątnej z lusterkiem. W tym przypadku promień odbity od lusterka porusza się pionowo. Przemieszczenie punktu w kierunku poziomym powoduje galwanometr lusterkowy, sterowany termpelementem wprowadzonym do próbki badanej. W wyniku tych dwóch ruchów punkt przemieszcza się na matówce ukośnie. Na dylatogramie uzyskuje się wykres zmian długości próbki badanej w funkcji temperatury.
Wyznaczanie temperatury.
Temperatury przemian fazowych wyznacza się zwykle metodą graficzną z uwzględnieniem następujących zasad. Na początku przemiany fazowej należy przyjąc początek zmiany kierunku krzywej rozszerzalności, a za koniec przemiany punkt przejścia krzywej rozszerzalności lub jej załamania w linię zbliżoną do prostej. Zarówno początek jak i koniec przemiany wyznacza się kreśląc styczną do krzywej rozszerzalności. Temperatury odpowiadające punktom przełomowym odczytuje się na osi odciętych dylatogramu.
4.Wyżarzanie normalizujące.
Celem zabiegu jest całkowite przekrystalizowanie i uzyskanie jednorodnej struktury, zgodnie z wykresem Fe-Fe3C. Rezultatem zabiegu jest najmniejsza możliwa wielkośc ziarna stali, przy nieco większej, w porównaniu z wyżarzaniem zupełnym, twardośc i ciągliwośc oraz dobrej obrabialności, a zwłaszcza podatności do obróbki cieplnej. Technologia normalizowania jest taka sama jak wyżarzania zupełnego, z jedną różnicą - nieco większa szybkością chłodzenia - od temperatury austenityzowania do temperatury otoczenia. Przedmiotu wyjęte z pieca studzi się na powietrzu. Normalizowanie przeprowadza się również w zakładach przemysłu maszynowego, w celu:
usunięcia skutków przegrzania, tj. gruboziarnistości i struktury Widmannstattena w odlewach staliwnych i odkuwkach,
ujednorodnienia struktury w wyrobach spawanych,
zmniejszenia pasmowości struktury wyrobów walcowanych,
usunięcia niewłaściwej struktury wyjściowej przed właściwą,
nadanie jednorodnej struktury wyjściowej przed właściwą obróbką cieplną w produkcji seryjnej (zapewnia powtarzalnośc wyników).
5.Wyżarzanie grafityzujące.
Polega ono na wyżarzaniu odlewów w temperaturze 950-10000C przez kilkadziesiąt godzin w atmosferze obojętnej. W pierwszym okresie zabiegu 10-12h rozkłada się cementyt pierwotny (z ledeburytu) i części wtórnego na austenit i węgiel żarzenia, do ustalenia równowagi z nasyconym austenitem. Dalszy rozkład cementytu jest możliwy tylko przy obniżeniu temperatury, co zmniejsza
nasycenie austenitu węglem. W drugim okresie ok. 780-7600C (zbyt szybkie chłodzenie powoduje wydzielenie się zamiast węgla żarzenia cementytu wtórnego). Wreszcie w trzecim okresie stosuje się jeszcze wolniejsze chłodzenie (3-50C/h) do około 700-6800C albo przystanek w ciągu 20-40h w temperaturze 720-7000C i chłodzenie do temperatury otoczenia. Zaletą grafityzowania jest jednakowa struktura na przekroju, nawet znacznej grubości.
6.Wyżrzanie odprężające.
Celem zabiegu usuniecie naprężeń własnych, bez zmiany mikrostruktury i właściwości wyboru. Naprężenia własne, szczególnie makroskopowe, mogą byc przyczyną odkształceń wyrobów, a współdziałając z zewnętrznym obciążeniem mogą doprowadzic do zniszczenia wyrobu w czasie pracy.Zródłem naprężeń własnych są czynniki mechaniczne (odkształcenia plastyczne) i cieplne (odlewanie,spawanie,obróbka cieplna). Zabieg odprężania polega na wygrzaniu w temperaturze zależnej od materjału i czynnika wywołującego naprężenia oraz powolnym studzeniu. Odpręzanie wyrobów na obróbce plastycznej ma na celu usunięcie naprężeń bez zmiany umocowania i mikrostruktury materiału,tzn.bezwywołania rekrystalizacji. Temperatura odpręzania powinna być o 50-1000C niższa od tęperatury rekrystalizacji.
7.Ulepszanie cieplne,jest to połaczenie zabiegów hartowania i , średniego a zwłaszcza wysokiego ,odpuszczania. Cecha stali ulepszaniej cieplnie jest znacznie więkrzy stosunek (0,8-0,9) granicy plastyczności do wytrzymałości na rozciąganie (Re-Rm) w porównaniu ze stalą wyżarzana lub normalizowaną (0,5-0,6). Powjękrzenie stosunku Re-Rm jest miernikiem polepszenia własności stali dzięki obróbce cieplnej. Odpuszczanie cieplne 300-5000C zapewnia dyspersyjną strukturę sorbityczna oznacznej wytrzymałości, przy dośc dobrej ciągliwości.
8.Czyniki wpływające na wynik analizy dylatometrycznej zależą od warunków związanych z :
-aparatura;Najwiekrzy wpływ na czyniki badania ma czułość głowicy pomiarowej , ktura określa mniejsze wydłużenie próbki dając niezauważalne zmiany na dylatometrze. Ponadto mają wpływ czułośc układu pomiarowego irejestracja temperatury oraz wzajemny stosunek jednostkowy wydłużenia i jednostkowego wzrostu temperatury.
-wynikiem badania; wielkość próbek, szybkość grzania i rodzaj atmosfery(próbki badane należy ogrzać w atmosferze obojętnejm, aby zapobiec utlenianiu).