Imię i nazwisko: Lena Walczykiewicz |
Semestr: 4 |
Wydział: BMiZ |
Kierunek: ZiIP |
Grupa dziek.: ZP 2 |
Temat ćwiczenia: Hartowność. Obróbka cieplna stopów żelaza. |
||||
Data wykonania ćwiczenia: 23.03.2006 r |
Data i podpis prowadzącego:
|
1. Badanie hartowności stali metodą Jominy'ego:
Rodzaj materiału |
Zawartość pierwiastków [%] dla średniego składu |
|||||
|
C |
Cr |
Mn |
Si |
Mo |
Ni |
Stal 45 |
0,46 |
0,15 |
0,65 |
0,27 |
0,00 |
0,15 |
Parametry procesu:
Czas procesu: 25 min,
Austenityzowanie w 850ºC,
Rodzaj obróbki: hartowanie od czoła,
Chłodzenie wodą.
Wyniki pomiaru twardości w zależności od odległości od czoła próbki:
x[mm] |
HRC |
1,5 |
57 |
2,4 |
53 |
3,2 |
50 |
4,3 |
46 |
5,5 |
41 |
6,8 |
27 |
Twardość krytyczna dla tej stali: 43 HRC.
Krzywa hartowności:
Odległość krytyczna: 5 mm.
Zależność wartości średnicy krytycznej od długości krytycznej:
Średnica krytyczna: 30 HRC.
2. Metoda Grossmanna.
Przyjęto współczynnik intensywności chłodzenia H=6, założona wielkość ziarna to 6.
a) Przy średniej zawartości dodatków stopowych
Odczytane współczynniki korygujące dla założonych zawartości dodatków stopowych i zanieczyszczeń:
KCr = 1,19
KMm = 3,08
KSi =1,2
KMo = 1,0
KNi = 1,14.
Średnica idealna stali: Di=31,35mm,
Idealna średnica krytyczna z uwzględnieniem wpływu dodatków stopowych: D= 27,2mm,
Średnica rzeczywista: Dr=27,23mm.
b) Porównanie wartości średnic przy najmniejszych i największych zawartościach dodatków stopowych:
Rodzaj materiału |
Najmniejsza zawartość pierwiastków[%] |
|||||
|
C |
Cr |
Mn |
Si |
Mo |
Ni |
|
0,46 |
0,0 |
0,5 |
0,17 |
0,0 |
0,0 |
Stal 45 |
Największa zawartość pierwiastków[%] |
|||||
|
C |
Cr |
Mn |
Si |
Mo |
Ni |
|
0,46 |
0,3 |
0,8 |
0,37 |
0 |
0,3 |
Dla najmniejszej zawartości dodatków stopowych:
Idealna średnica krytyczna: Di=18,35mm,
Średnica rzeczywista: Dr=14,5mm.
Dla największej zawartości dodatków stopowych:
Idealna średnica krytyczna: Di=52,35mm,
Średnica rzeczywista: Dr=47,73mm.
3. Wyniki pomiaru twardości próbek po hartowaniu i wysokim odpuszczaniu:
Gatunek materiału |
Rodzaj obróbki |
Temperatura [ºC] |
Czas [min] |
Twardość[HRC] |
|
Stal 45 |
Hartowanie |
850 |
25 |
56 |
60 |
|
Wysokie odpuszczanie |
520 |
10 |
38 |
41 |
Stal ŁH 15 |
Hartowanie |
850 |
25 |
65 |
67 |
|
Wysokie odpuszczanie |
520 |
10 |
35 |
32 |
Ośrodkiem chłodzącym dla stali 45 była woda, natomiast dla stali ŁH 15 olej.
4. Wnioski:
W stalach stopowych, aby uniknąć pęknięć spowodowanych większą objętością martenzytu od austenitu oraz naprężeń hartowniczych, stosuje się chłodzenie w oleju. Tutaj była to stal ŁH 15. Stale te mają niską odporność na odpuszczanie, a po hartowaniu osiągają mniejszą twardość HRC.