POLITECHNIKA WARSZAWSKA, WYDZIAŁ TRANSPORTU

Zakład Podstaw Budowy Urządzeń Transportowych

Materiałoznawstwo

Rok akademicki 2012/2013

Nazwisko i Imię	Grupa/ podgrupa	Ocena
Rutkowski Łukasz	T8/B

Ćwiczenie nr 3

Temat: Wygrzewanie i chłodzenie. Obróbka cieplna metali

Data wykonania ćwiczenia	Data oddania sprawozdania
17.12.2012	14.02.2013

1. Wstęp

Hartowność stali to zdolność do tworzenia struktury martenzytycznej, której twardość zależy głównie od zawartości węgla. Zarówno węgiel jak i wszystkie składniki stopowe poza kobaltem, zwiększają hartowność stali. Podobnie jak wzrost ziarna i jednorodność oziębionego austenitu.

Hartowanie zwykłe martenzytyczne to takie hartowanie, kiedy to przebig chłodzenia przedmiotu od temperatury wygrzewanie do temperatury poniżej przemiany martenzytycznej odbywa się w sposób ciągły, bez gwałtownej zmiany szybkości chłodzenia. Szybkość chłodzenia musi umożliwić przynajmniej częściowe dojście przechłodzonego austenitu do przemiany martenzytycznej (większa lub nieco mniejsza od prędkości krytycznej).

Hartowanie stopniowe polega na chłodzeniu przedmiotu w co najmniej dwóch ośrodkach chłodzących. Ośrodek pierwszy jest o temperaturze wyższej od temperatury końca przemiany martenzytycznej, zaś drugi ośrodek o temperaturze niższej.

Hartowanie izotermiczne polega na chłodzeniu materiału do temperatury leżącej powyżej przemiany martenzytycznej i przetrzymywaniu w tej temperaturze tak długo, aż nastąpi całkowite przejście austenitu w bainit.. Następnie chłodzimy materiał w innym ośrodku z dowolną prędkością.

Wykres CTP przedstawia przemianę austenitu pod wpływem chłodzenia.

gdzie:

Ms - temperatura końca przemiany martenzytycznej

Vkr- jest to minimalna prędkość chłodzenia umożliwiająca przemianę martenzytyczną

Odległość między liniami początku i końca przemiany określa szybkość przemiany austenitu.

Z krzywych CTP możemy wywnioskować, że poniżej temperatury A1 trwałość austenitu jest bardzo duża dlatego mała jest szybkość przemiany, wraz ze wzrostem chłodzenia szybkość przemiany wzrasta osiągając największą wartość w zakresie od 550 ÷ 600°C. W skutek dalszego obniżania temperatury szybkość przemiany austenitu maleje. W temperaturze ok. 250 °C austenit osiąga ponownie dużą trwałość a szybkość jego rozkładu spada do minimum. W temperaturze odpowiadającej linii Ms następuje tzw. przemiana martenzytyczna. Jest ona bezdyfuzyjna i zachodzi w bardzo ,ałym okresie czasu.

2. Notatka z przebiegu ćwiczenia.

Ćwiczenie polegało na hartowaniu pięciu próbek stali; 45, 50HS, 65, N11E, NC6. Znając twardość (wcześniej zbadaną) próbki zostały włożone do pieca o temperaturze 850˚C. Gdy nagrzały się do czerwoności (temperatury 850˚C) zostały gwałtownie schłodzone w wiadrze z wodą. Po schłodzeniu i wyrównaniu ich powierzchni papierem ściernym została zbadana ich twardość a wyniki zapisane w tabeli w punkcie 2.

3. Tablica zestawieniowa wyników.

Numer próbki	Oznaczenie stali	Zawartość procentowa węgla	Twardość				Przyrost twardości
						Przed hartowaniem		Po hartowaniu
						HRB	HV	HRC	HV
1	45	0,45	98	240	54	577	140,42%
2	50HS	0,50	96	225	53	560	148,89%
3	65	0,65	89	187	63	772	312,83%
4	N11E	1,10	86	175	62	746	326,28%
5	NC6	1,30	94	215	65	832	286,96%

4. Wykresy.

---