Wydział: Mechaniczny Rok akademicki: 2009/2010 Semestr: II |
POLITECHNIKA RADOMSKA Instytut Budowy Maszyn Zakład Materiałoznawstwa i Obróbki Cieplnej Laboratorium: Nauka o materiałach |
Nazwisko: Bartosiewicz Imię: Wojciech Nr grupy: C 6
|
Temat: Analiza struktury i właściwości stali po obróbce cieplnej
|
Nr ćwiczenia: 12 |
Ocena: |
Celem ćwiczenia jest poznanie przez studentów różnych operacji obróbki cieplnej i ich wpływu na strukturę i właściwości stali .
2. Przebieg ćwiczenia
2.1 materiały użyte w ćwiczeniu
1- stal C45 (oznaczenie wg poprzedniej normy 45) stal niestopowa jakościowa do ulepszania cieplnego
2-stal C80U (oznaczenie wg poprzedniej normy N8) stal narzędziowa węglowa do obróbki cieplnej
3- stal X210Cr12 (1.2080) (oznaczenie wg poprzedniej normy NC11) stal chromowa wysokostopowa , hartowana na powietrzu ze zwiększonym przehartowaniem w stosunku do stali 1.2080 nadaje sie na azotowania
2.2 skład chemiczny
Tabela 1 skład chemiczny badanych stali
gatunek stali |
C |
Mn |
Si |
Pmax |
Smax |
Cr |
V |
Mo |
Ni |
W |
Cu |
C45 |
0,42-0,5 |
0,7 |
0,3 |
0,03 |
0,03 |
|
0,05 |
|
0,3 |
0,2 |
0,25 |
C80U |
0,8 |
0,25 |
0,2 |
0,03 |
0,03 |
|
|
|
|
|
|
X210Cr12 |
2,05 |
0,4 |
0,35 |
0,03 |
0,03 |
12 |
0,15 |
0,2 |
0,35 |
0,2 |
0,35 |
C45-norma PN-EN 10083-2:1999
C80U-norma PN-EN ISO 4957:2004
X210Cr12-norma PN-EN ISO 4957 : 2004
2.3 Parametry obróbki cieplnej
Tabela 2.
Gatunek stali |
Wyżarzanie oC |
Hartowanie oC |
Odpuszczanie oC |
||
|
|
|
Niskie |
Średnie |
Wysokie |
C45 |
Normalizujące (860 oC) |
830/woda |
180 |
350 |
650 |
C80U |
Zmieczające (700 oC) |
790/woda |
|
|
|
X210Cr12 |
Zmiękczające (860 oC) |
980/olej |
|
|
|
3 struktura stali
struktura wyjściowa
a )ferryt+perlit b) sferoidalne wydzielenia c) sferoidalne wydzielenia
węglików Fe3C węglików chromu
struktura stali po wyżarzaniu a) C45 b)C80U c) X210Cr12 pow. 500 X . trawiono nitalem
3.2 struktura stali po hartowaniu
a ) martenzyt iglasty (jasny) b) martenzyt iglasty c) martenzyt płytkowy
austenit szczątkowy austenit szczątkowy austenit szczątkowy+Fe3C
struktura stali po hartowaniu . a) C45 b)C80U c) X210Cr12 pow. 500 X . trawiono nitalem
3.3 struktura stali po odpuszczaniu wysokim
a ) Sferoid (ferryt+cementyt) b) sferoid (ferryt+cementyt) c) sferoid (ferryt+cementyt)
struktura stali po odpuszczaniu wysokim a) C45 b)C80U c) X210Cr12 pow. 500 X . trawiono nitalem
4. Twardość stali po hartowaniu i odpuszczeniu
Tabela 3. Twardość badanych stali
Gatunek stali |
Rodzaje zabiegu cieplnego |
|||
|
Po hartowaniu |
Po odpuszczeniu |
||
|
|
180 oC |
350 oC |
650 oC |
C45 |
51 |
47 |
34 |
11 |
C80U |
X |
X |
X |
X |
X210Cr12 |
60 |
60 |
52 |
32 |
5. Wnioski
- Większą twardośc uzyskują stale o większej zawartości węgla w strukturze krystalicznej . Odpuszczanie średnie , wysokie oraz hartowanie nazywamy procesem ulepszania cieplnego , który stosuje sie do poprawy właściwości stali konstrukcyjnych .
-Podczas odpuszczania największą twardość uzyskujemy stosując odpuszczanei niskie .
Twardość HRC maleje wraz ze wzrostem temperatury odpuszczania .
- Hartowanie umożliwia uzyskanie największej twardości , lecz powoduje również największe naprężenia wewnetrzne stali .