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. |
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 727oC. 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- 1600oC, wysoka twardość- 600HB
Ledeburyt- jest to mieszanina eutektyczna austenitu i cementytu Fe3C, powstały z cieczy o składzie chemicznym 4,3% węgla w stałej temperaturze 1148oC
Perlit- jest to mieszanina autektoidalna ferrytu i cementytu, powstaje z austenitu o zawartości 0,77% węgla w stałej temperaturze 727oC
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:
Zbadanie twardości próbek metodą Rockwella.
Hartowanie w piecu w temperaturze 830ºC przez 10 minut
Chłodzenie próbek w wodzie.
Przygotowanie próbek do pomiaru twardości.
Zbadanie twardości próbek metodą Rockwella.
Odpuszczanie wysokie w piecu w temperaturze 600ºC przez 10 minut.
Chłodzenie próbek w powietrzu.
Zbadanie twardości próbek metodą Rockwella.
Przeliczenie wyników badania twardości ze skal HRB i HRC na skalę HV.
Obliczenie współczynników PH i SH.
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: