INŻYNIERIA MATERIAŁOWA

LABORATORIUM

INSTRUKCJA

ĆWICZENIE NR. 4

TEMAT: Struktury i właściwości stali stopowych

Temat: Struktury i właściwości stali stopowych

1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest poznanie podstawowych mikrostruktur stali stopowych w różnych stanach obróbki cieplnej oraz odpowiadających im właściwości mechanicznych, ich oznakowania wg polskich norm, a także zastosowania stali stopowych w przemyśle.

2. Zakres obowiązującego materiału

a) stale stopowe, gatunki i oznaczenia,

b) stale stopowe: do ulepszania cieplnego i hartowania,

do nawęglania,

do azotowania,

sprężynowe,

łożyskowe,

c) stale narzędziowe stopowe,

d) stale o szczególnych właściwościach chemicznych i fizycznych:

odporne na korozję,

żaroodporne i zaworowe,

o szczególnych właściwościach magnetycznych,

e) obróbka cieplna stopów żelaza: mikrostruktury i właściwości stali i ich zależność od rodzaju zachodzących przemian fazowych (dyfuzyjnych i bezdyfuzyjnych),

3. Zadania do ćwiczenia

3.1. Zadanie 1

Celem zadania jest zapoznanie się z mikrostrukturami typowych gatunków stali stopowych do ulepszania cieplnego i hartowania (35SG, 35HM), do nawęglania (20H, 18H2N2), do azotowania (38HMJ), sprężynowych (40S2, 50HSA), łożyskowych (ŁH15, ŁH15SG) oraz narzędziowych stali stopowych (NC10, SW18), a także wpływem ich obróbki cieplnej na strukturę i właściwości.

3.2. Zadanie 2

Zapoznanie się z mikrostrukturami typowych gatunków stali stopowych o szczególnych właściwościach chemicznych i fizycznych: odpornych na korozję (1H13, 3H13, H17, 1H18N9T), żaroodpornych i zaworowych (4H14N14), a także wpływem obróbki cieplnej na ich strukturę i właściwości.

3.2.1 Materiały i urządzenia

• mikroskop metalograficzny,

• komplet zgładów metalograficznych wykonanych z wymienionych gatunków stali stopowych,

• atlas mikrostruktur,

• katalogi stali i polskie normy.

3.2.2. Przebieg ćwiczenia

• przeprowadzić obserwację zgładów metalograficznych, narysować i opisać obserwowane obrazy z uwzględnieniem charakterystycznych cech mikrostruktury: rozmiaru, kształtu i rozmieszczenia ziaren ferrytu, perlitu, cementytu, martenzytu, sorbitu, węglików i wtrąceń niemetalicznych, Podać powiększenie mikroskopu i sposób trawienia,

• zaobserwować różnice w mikrostrukturze stali w stanie dostawy, zmiękczonym i po ulepszaniu cieplnym, przedyskutować wpływ obróbki cieplnej na mikrostrukturę i właściwości badanych stali stopowych,

• narysować i opisać obserwowane mikrostruktury, podając typowe zastosowania badanych stali.

3.2.3. Opracowanie sprawozdania

• opisać przebieg ćwiczenia, dołączyć charakterystykę badanych stali stopowych i warunki ich obróbki cieplnej,

• zamieścić rysunki obserwowanych mikrostruktur z opisem składników fazowych i strukturalnych,

• podać przyczyny zróżnicowania struktury stali w stanie surowym, normalizowanym i hartowanym oraz typowe zastosowania badanych stali,

• dołączyć analizę i wnioski z przeprowadzonych badań.

Literatura:

[1] H. Woźnica: Podstawy materiałoznawstwa. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 1998.

[2] L. A. Dobrzański, R. Nowosielski: Metody badań metali i stopów. Skrypt Pol. Śląskiej nr 1269, Gliwice 1986.

[3] L. A. Dobrzański, E. Hajduczek: Mikroskopia świetlna i elektronowa. Skrypt Politechniki Śląskiej, Gliwice 1987.

[4] Ł. Cieślak: Ćwiczenia laboratoryjne z metaloznawstwa. Wydawnictwo Politechniki Śl., Gliwice 1991.

[5] F. Staub (red.): Metaloznawstwo. Śląsk, Katowice 1994.

POLITECHNIKA ŚLĄSKA

WYDZIAŁ TRANSPORTU

Katedra Eksploatacji Pojazdów Samochodowych

---