Politechnika Warszawska Wydział Transportu

Materiałoznawstwo

Rok akademicki 2008/2009

Nazwisko i Imię	Grupa / podgrupa	Ocena
	T3 / A

Ćwiczenie nr 3

Temat: Obróbka cieplna stali- wyżarzanie, odpuszczanie

Data wykonania ćwiczenia	Data oddania sprawozdania
5.01.2009 r. i 19.01.2008 r.	26.01.2009 r.

1. Notatka z przebiegu ćwiczenia:

Obróbka cieplna= wyżarzanie+ hartowanie

Hartowanie- obróbka cieplna polegająca na nagrzaniu, wygrzaniu i szybkim schłodzeniu elementu

Wyżarzanie- operacja cieplna polegająca na nagrzaniu, wygrzaniu i powolnym schłodzeniu w powietrzu

Stal- stop żelaza z węglem zawierający do 2,05% węgla; węgiel w stalach jest w postaci Fe₃C(cementyt)

Żeliwo- stop żelaza z węglem o zawartości węgla od 2,05% do 6,67%; węgiel występuje w postaci wolnej, zwanej grafitem

Hartowność stali- zdolność stali do wytworzenia struktury martenzytycznej

Ze względu na zawartość węgla w strukturze stale możemy podzielić na:

• Stale do 0,2% zawartości węgla w strukturze- stale niehartowne

• Stale od 0,2% do 0,4% zawartości węgla w strukturze- stale trudnohartujące

• Stale powyżej 0,4% zawartości węgla w strukturze- stale hartowne

Definicje faz układu Fe- Fe₃C:

• Ferryt- jest to roztwór stały graniczny węgla w żelazie o maksymalnej rozpuszczalności węgla 0,0218 w temperaturze 727^oC. Twardość ferrytu waha się w granicach od 70 do 90 HB

• Austenit- stały, graniczny roztwór węgla oraz innych pierwiastków w żelazie. Atomy żelaza tworzą sieć sześcienną, płaskocentryczną między nimi rozmieszczone są atomy węgla o mniejszej średnicy

• Cementyt- węglik żelaza Fe₃C, temperatura topnienia- 1600^oC, wysoka twardość- 600HB

• Ledeburyt- jest to mieszanina eutektyczna austenitu i cementytu Fe₃C, powstały z cieczy o składzie chemicznym 4,3% węgla w stałej temperaturze 1148^oC

• Perlit- jest to mieszanina autektoidalna ferrytu i cementytu, powstaje z austenitu o zawartości 0,77% węgla w stałej temperaturze 727^oC

• Martenzyt- stały przesycony roztwór, ma strukturę iglastą, przemiana bezdyfuzyjna

• Bainit- rozdrobniony perlit

Prędkość krytyczna- najmniejsza możliwa prędkość chłodzenia, przy której zajdzie przemiana austenitu w martenzyt. Jest to linia styczna do krzywej początku przemiany austenitu w perlit

Przebieg ćwiczenia:

1. Zbadanie twardości próbek metodą Rockwella.

2. Hartowanie w piecu w temperaturze 830ºC przez 10 minut

3. Chłodzenie próbek w wodzie.

4. Przygotowanie próbek do pomiaru twardości.

5. Zbadanie twardości próbek metodą Rockwella.

6. Odpuszczanie wysokie w piecu w temperaturze 600ºC przez 10 minut.

7. Chłodzenie próbek w powietrzu.

8. Zbadanie twardości próbek metodą Rockwella.

9. Przeliczenie wyników badania twardości ze skal HRB i HRC na skalę HV.

10. Obliczenie współczynników PH i SH.

11. Zapisanie wyników w tabeli.

2. Tabela wyników:

Symbol próbki	Rodzaj stali	%C	przed hartowaniem		po hartowaniu		po odpuszczaniu		Przyrost twardości po hartowaniu	Spadek twardości po odpuszczaniu
						HRB	HV	HRC			HV	HRC	HV
R	45	0,45	98	240	50	513	29	294	113,75%	42,69%
HS	50HS	0,5	96	225	53	560	25	266	148,88%	52,5%
H	65	0,65	85	170	63	772	32	318	354,1%	58,81%
	N9E	0,9	99	246	64	800	39	382	225,21%	52,25%
S	N11E	1,1	86	175	63	772	38	372	341,14%	51,81%
C	NC6	1,3	94	215	63	746	44	434	246,97%	41,82%

3. Wykresy zależności twardości HV od zawartości węgla: