ikona pliku docx

hartowność meteali notatki

ćwiczenie laboratoryjne hartowność metali


ocena: 4.0, 0
Poniżej zobaczysz niesformatowany początek pliku. Cały plik zajmuje 44.14 kB.


  1.  Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się ze stalami poddanymi obróbce cieplnej.

  1.  Wstęp teoretyczny

Obróbka cieplna metali jest to taki zabieg technologiczny, który prowadzi do zmian własności mechanicznych w skutek przemian struktury krystalicznej wywołanych przejściami fazowymi zachodzącymi w stanie stałym. W ujęciu ogólnym proces ten przebiega w trzech etapach. Ciągłego lub stopniowego nagrzewania elementu, następnie wygrzewaniu go w temperaturze docelowej i ostatecznie stopniowemu lub skokowemu ochładzaniu. Ogólny przebieg tego procesu przedstawia poniższy wykres:

Standardowa, najczęściej stosowana obróbka cieplna stali polega na wyżarzaniu, hartowaniu lub przesycaniu oraz odpuszczaniu lub starzeniu.

W poniższym ćwiczeniu zapoznaliśmy się z próbkami stali C55 poddanej procesom hartowania oraz odpuszczania.

Hartowanie stali jest to proces, polegający na nagrzaniu a następnie wygrzaniu próbki w temperaturze, w której zachodzi przemiana fazowa. Dla stali podeutektoidalnych, o zawartości węgla poniżej 0,8% temperatura ta jest o 30-50oC większa od temperatury AC3, czyli przemiany ferrytu w austenit. Następnie chłodzi się stal z prędkością większą od krytycznej w celu wytworzenia martenzytu, składnika stali o bardzo dużej twardości. Stale nadeutektoidalne nagrzewa się tylko
30-50oC powyżej temperatury AC1, czyli temperatury przemiany perlitu w austenit z utrzymaniem cementytu w fazie stałej. Cementyt jako składnik twardy nie może ulec rozpuszczeniu, gdyż doprowadziłoby to do obniżenia twardości stali. Dodatkowo nastąpiłby niepożądany rozrost ziaren austenitu.

Proces hartowania powoduje znaczny wzrost twardości i wytrzymałości stali. Stale hartowane uzyskują twardość rzędu 60-65HRC. Jednocześnie ze wzrostem powyższych właściwości maleje plastyczność i wzrasta kruchość stali, często tak wysoka, że uniemożliwia zastosowanie w celach konstrukcyjnych. Dlatego też stosuje się proces zwany odpuszczaniem, polegający na wygrzaniu stali w pewnej ściśle określonej temperaturze niższej od temperatury przemiany fazowej. Ze względu na wysokość temperatury, odpuszczanie dzielimy na:

  1.  niskie 100 250oC,
  2.  średnie 250 450oC,
  3.  wysokie 450 600oC.

Odpuszczanie niskie wykorzystywane jest do stali przeznaczonych na narzędzia skrawające, cechujące się dużą twardością i odpornością na ścieranie. Odpuszczanie to likwiduje tylko naprężenia wewnętrzne.

Odpuszczanie średnie stosowane jest w celu uzyskania stali o wysokiej granicy sprężystości przy jednoczesnym polepszeniu właściwości plastycznych. Stale po odpuszczaniu średnim stosuje się do produkcji m.in. sprężyn i resorów.

Odpuszczanie wysokie ma na celu zlikwidowanie większości naprężeń, znaczne zwiększenie plastyczności oraz udarności stali przy zachowaniu względnie wysokiej wytrzymałości. 

  1.  Rysunki struktur

Materiał: Próbka I - Stal C55  (0,55% C) po wyżarzaniu normalizującym 

Stan materiału: próbka wyjściowa w ogóle nie obrabiana

Struktura:  jednolicie ułożone ziarna ferrytu i perlitu

Twardość: 15 HRC

Powiększenie: x100

Trawienie: Mi1Fe

Materiał: Próbka II - Stal C55 hartowana w wodzie

Stan materiału: Stal hartowana w wodzie charakteryzuje się strukturą martenzytyczną w całej swojej objętości. Martenzyt jest to bardzo twardy składnik, powstający w skutek chłodzenia prędkością krytyczną powyżej temperatury Ms.

To tylko początek pliku. Cały plik zajmuje 44.14 kB. Pobierz całą treść w pliku.

Podziel się

Komentarze (0)

Czy wiesz, że...

... dajemy Ci 100% gwarancję satysfakcji. Jeśli nie będziesz zadowolony z materiałów zwrócimy Ci pieniądze za SMS!