Sprawozdanie z Materiałoznawstwa.

Obróbka cieplno - chemiczna.

Sylwester Wójcik

Grupa 23B

1. Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z obróbką cieplno - chemiczną stali, wykonanie obróbki cieplnej po nawęglaniu oraz zbadanie stali. Obróbka cieplna wywiera wpływ na strukturę i własności mechaniczne stali.

Ponad to przeprowadzone zostaną obserwacje mikroskopowe struktur po innych rodzajach obróbki cieplno - chemicznej: azotowaniu, borowaniu, hartowaniu laserowym.

2. Wykonanie ćwiczenia.

Materiał:

1. Próbki do badań strukturalnych: borowana, azotowana, hartowana laserowo.

2. Próbki ze stali 15 nawęglanej w ośrodku stałym w czasie 6 godzin

w temperaturze 950ºC.

Przebieg ćwiczenia:

1. Na próbkach do badań strukturalnych: borowanej, azotowanej

i hartowanej laserowo dokonać obserwacji mikroskopowych ze szczególnym uwzględnieniem struktury warstw wierzchnich.

2. Na próbce ze stali 15 ( nawęglanej ) wykonać zgład metalograficzny

i po wytrawieniu nitalem przeprowadzić obserwacje struktury rdzenia

i warstwy wierzchniej.

Zmierzyć twardość próbki nawęglonej w rdzeniu i na powierzchni zewnętrznej nawęglonej ( na twardościomierzu Rockwella skala D ).

Austenizować próbkę w piecu w temperaturze 950ºC w czasie 20 minut i zahartować ją następnie w wodzie. Następnie zmierzyć twardość próbki w rdzeniu i na powierzchni zewnętrznej.

3. Opracowanie sprawozdania.

1. Opis przebiegu eksperymentu.

2. Wyniki badań.

3. Interpretację uzyskanych wyników .

4. Wnioski.

Struktury próbek do badań strukturalnych: borowanej, azotowanej i hartowanej laserowo.

Próbka azotowana.

Próbka borowana.

Próbka hartowana laserowo.

Wyniki eksperymentu przeprowadzonego na próbce ze stali 15 nawęglanej.

Próbka ze stali 15	Warstwa powierzchniowa (nawęglana)	Rdzeń
Nawęglana	23	11
Po austenizowaniu i po hartowaniu	70	41

Zgłady metalograficzne wykonane na stali 15 nawęglanej.

Próbka nawęglana.

Próbka austenizowana i hartowana.

Wnioski:

Badania strukturalne stali ujawniły w stali borowanej słupkowy charakter borków. Jest to warstwa krucha, twarda, odporna na korozję, na stężone kwasy i zasady. W stali azotowanej widać w strukturze azotki żelaza które umacniają materiał. Materiał taki jest odporny na ścieranie. W przetopie laserowym widać wyraźnie granicę dzielącą dwa rodzaje materiałów.

Z drugiej części ćwiczenia łatwo zauważyć różnice twardości stali. Jest ona dwukrotnie większa. Aby jednak poprawić własności wytrzymałościwe stali należy przeprowadzić austenityzację, która utwardza stal.

3

---