WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA

Wydział Mechatroniki

Zakład Wspomagania Projektowania, Wytwarzania i Eksploatacji

ĆWICZENIE LABORATORYJNE

Nr 7

Temat: Badanie hartowności stali.

Prowadzący: kpt. mgr inż. Wojciech Koperski

Ocena:………

Wykonawcy:

1.Bartosz Kulikowski A26

2.Kamil Przybysz A21

1.Opis ćwiczenia:

W ćwiczeniu przeprowadzono badanie hartowności stali od czoła i określono na jej podstawie przydatność badanych gatunków stali do obróbki cieplnej.

Badania przeprowadzono na dwóch próbkach Jominy'ego ze stali H40 i stali 45. Próbki zostały nagrzane równomiernie po czym schładzane przez 10 minut. Po ochłodzeniu zeszlifowano warstwy o grubości 0,4mm do 0,5mm wzdłuż ich przeciwległych tworzących. Następnie zmierzono twardość próbek metodą Rockwella (korzystając ze skali C).Pomiary twardości wykonano na obu zeszlifowanych powierzchniach zaczynając od czoła próbki w odległościach 1,5, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 20 i 25mm od krawędzi. Otrzymane wyniki zapisano w tabeli (Tabela 2).

W ćwiczeniu wykorzystano:

• Piec silitowy komorowy typu LEW produkcji NRD, sterowany programatorem typu 33-P-02

• Próbki ze stali konstrukcyjnych

• Szlifierka do płaszczyzn typu SPC20

• Suwmiarka

• Twardościomierz Rockwella PW106-876

2. Otrzymane wyniki:

A)Skład badanych stali według. „Poradnika inżyniera”:

Tabela 1:

		Skład chemiczny w % i punkty przełomowe w C
	stal 45
C	Mn	Si	Cr	Ni	Mo	AC1	AC3	Ms
0,42-0,50	0,50-0,80	0,17-0,37	-	-	-	725	775	345
	stal H40
C	Mn	Si	Cr	Ni	Mo	AC1	AC3	Ms
0,36-0,44	0,5-0,8	0,17-0,37	0,80-1,1	0,3	-	-	-	-

B)Wartości pomiarów twardości otrzymane w ćwiczeniu:

Tabela 2:

				Twardość próbek Jominy'ego w jednostkach Rocwella
Nr próbki					Odległośc od czoła [mm]
	1,5	3	5	7	9	11	13	15	20	25	środek próbki	czoło próbki
				Mareriał próbki :stal 45
1	49	33	25	22	21	17	14	12	12		21	15
2	51	40	27	24	22	21	17	13	13
Średnia	50	36,5	26	23	21,5	19	15,5	12,5	12,5
				Materiał próbki: 18H2N2		H40
1	54	53	49	48	50	51	50	48	44	44	28	18
2	54	49	46	46	48	44	46	47	40	35
Średnia	54	51	47,5	47	49	47,5	48	47,5	42	39,5

C) Wyznaczenie średnicy krytycznej:

Przeprowadza się obliczenia średnicy krytycznej o wyjściowej wielkości ziarna nr 6 (ASTM) przy hartowaniu w wodzie wykorzystując metodę logarytmiczną:

Stal 45:

Σ= 0,387+0,501+0,057=0,945 D_Is45= 23

Stal H40:

Σ= 0,207+0,424+0,073+0,247=0,915 D_Is18H2N2= 22,5

D) Wykres hartowności dla stali 45

Wykres 1:

E)Wykres hartowności dla stali H40:

Wykres 2:

E)Krzywe hartowności stali 45 i H40- porównanie:

Wykres 3:

3. Wnioski:

W ćwiczeniu zbadano hartowność dwóch próbek Jominy'ego stali45 i H40. Do wyznaczenia twardości próbek w różnych odległościach od czoła posłużono się metodą Rockwella.

Otrzymane wyniki pomiarów zebrano w tabeli (Tabele 2 ). Na podstawie wartości pomiarów twardości z zależności od odległości od czoła próbki wyznaczono średnicę krytyczną obu próbek, odpowiednio D_Is45= 23 oraz D_I18H2N2= 22,5 .Wykreślono wykresy pasm hartowności obydwu badanych stali (Wykres 1 i Wykres 2 ) oraz wykres porównawczy krzywych hartowności tych stali (Wykres 3 ). Z otrzymanych wyników można wnioskować o strukturze wewnętrznej (i jej zmianie wraz ze wzrostem odległości od czoła próbki) badanych próbek. W bardzo małej odległości od czoła próbki, czyli tam gdzie prędkość chłodzenia była większa od prędkości krytycznej, stal posiada strukturę martęzytyczną. Wraz ze wzrostem odległości od czoła próbki zmniejszała się prędkość chłodzenia, martęzyt przechodzi w bainit, a potem w perlit.

---