Imię i nazwisko: |
PPOLITECHNIK A POZNAŃSKA MECHATRONIKA |
Ocena: |
Data wykonania ćwiczenia: 16.03.2010r. |
Temat:
|
Grupa: |
Wstęp teoretyczny:
- Hartowność stali - jest podatnością stali na hartowanie, czyli tworzenie struktury martenzytycznej. Na hartowność stali wpływa wiele czynników, a przede wszystkim jej skład chemiczny, czyli głównie pierwiastki stopowe. Wpływ ma także wielkość ziarna austenitu, jednorodność austenitu i obecność innych nierozpuszczonych cząstek. Temperatury początku i końca przemiany martenzytycznej w dużym stopniu zależą od udziału węgla. Im jest go więcej, tym te temperatury są niższe i trudniejsze do osiągnięcia. Powoduje to, że stal niskowęglowa jest mniej hartowna od wysokowęglowej. Dodatki stopowe, takie jak mangan lub chrom, znacznie podwyższają hartowność stali poprzez zmniejszenie krytycznej prędkości chłodzenia. Dodatki stopowe pozwalają zwiększyć głębokość hartowania.
- Metoda Grossmana:
Polega na hartowaniu w wodzie lub oleju cylindrycznych próbek i różnych średnicach . Następnie próbki przecina się i dokonuje się pomiarów twardości na poprzecznym przekroju wzdłuż średnicy. Wyniki pomiarów zestawia się graficznie. Obserwując strukturę próbki pod mikroskopem, stwierdza się że przy powierzchni jest jednorodny martenzyt , a w głębszych warstwach pojawia się bainit , a następnie drobny perlit. Za granicę strefy zahartowanej przyjmuje się strukturę o zaw. 50% martenzytu. Twardość odpowiadająca takiej strukturze nosi nazwę twardości krytycznej . Sposób wyznaczenia strefy zahartowanej z wykresu polega na naniesieniu twardości kryt na wykres . Co umożliwia określenie średnicy niezahartowanej rdzenia (Dr) , a następnie obliczenie strefy zahartowanej ze wzoru.
- Próba Jominy'ego - metoda określenia hartowności metalu. Polega na czołowym oziębianiu próbki (średnica 25mm, długość 100mm, po austenityzowaniu) wodą. Następnie mierzy się twardość wzdłuż dwóch przeciwległych tworzących co: 2 odcinki co 1,5mm, 6 co 2 mm i dalsze co 5mm. Dane nanosi się na wykres odleglości od czoła [mm] w funkcji twardości [HRC].
Przebieg ćwiczenia:
- stal użyta podczas zajęć to stal C45, jej skład jest następujący:
Węgiel 0,42-0,45
Mangan 0,5-0,8
Krzem 0,17-0,37
Fosfor max. 0,04
Chrom max. 0,03
Nikiel max. 0,03
Miedź max. 0,03
Siarka max. 0,04
Wymiar charakterystyczny badanej próbki 25mm.
Próbka była grzana w piecu komorowym, grzanym elektrycznie-oporowo z temperaturą 840oC. Czas nagrzewania 20 minut, czas wygrzewania 5 minut, czyli łączny czas 25 minut.
Próbka chłodzona była wodą od czoła przez czas ok. 15 minut.
Wyniki pomiaru twardości w zależności od odległości od czoła.
Odległość od czoła [mm] |
0,7 |
5,45 |
7,05 |
10,1 |
13,75 |
Twardość [HRC] |
67 |
62 |
51 |
32 |
26 |