Cel i zakres ćwiczenia:
Celem ćwiczenia jest zapoznanie studentów z istotą oraz różnymi metodami obróbki cieplno-chemicznej stali.
Opis stanowiska badawczego:
- piec elektryczny oporowy,
- skrzynka metalowa z węglem drzewnym,
- próbki ze stali 15 w stanie surowym, po nawęglaniu i obróbce cieplnej,
- twardościomierz Brinella i Rockwela,
- mikroskop metalograficzny,
- próbki stali po nawęglaniu i hartowaniu,
Przebieg doświadczenia:
Zapoznanie się z metodami obróbki cieplno-chemicznej: nawęglaniem i azotowaniem, zasadę działania pieców do obróbki cieplno-chemicznej.
Oglądanie pod mikroskopem metalograficznym stali 15, stal konstrukcyjna wyższej
jakości, przy powiększeniu 10×50:
po nawęglaniu,
po nawęglaniu oraz hartowaniu i opuszczaniu,
Wyniki:
1.) stal 15 po nawęglaniu:
2.) stal 15 po nawęglaniu oraz hartowaniu i opuszczaniu,
Wnioski:
Aby podnieść twardość powierzchni przy zachowaniu ciągliwego rdzenia stosuje się najczęściej nawęglanie. Następnym krokiem jest hartowanie w celu uzyskania odpowiedniej twardości i odporności na ścieranie, po czym odpuszczanie w celu usunięcia naprężeń. Przejście z rdzenia do warstwy nawęglonej powinno być stopniowe aby nie nastąpiły odpryski warstwy zewnętrznej. Poza nawęglaniem stosuje się nasycanie warstwy wierzchniej innymi pierwiastkami w zależności od właściwości jakie chcemy uzyskać od warstwy wierzchniej. Nie zawsze obróbka cieplna jest przeprowadzana po nasycaniu, w niektórych przypadkach jak przykład azotowanie przed nasyceniem warstwy wierzchniej azotem.
2