Проведение термической обработки

Для проведения ТО стали 40 выбирают режимы отжига, нормализации и закалки с высоким, средним и низким отпуском образцов. Их значения заносят в технологическую карту (форма 1).

Форма 1

Технологическая карта термической обработки стали 40

№ обр.	Наименование термообработки	Температу- ра нагрева, оС	Выдерж- ка, мин	Охлажда- ющая среда	Твердость
HRB	HRC	HB
	Отжиг			с печью		–
	Нормализация			воздух		–
	Закалка Отпуск высокий			вода	­-
		любая	-
	Закалка Отпуск средний			вода	-
		любая	-
	Закалка Отпуск низкий			вода	-
		любая	-

Температуру нагрева назначают по диаграмме Fe-Fe₃C в соответствии с рис. 6.1. Время выдержки при температуре 800…900 ^оС составляет 1мин на 1мм наибольшего сечения детали, при 600 ^оС и ниже – 2 мин/мм. Требуемая скорость охлаждения обеспечивается выбором охлаждаемой среды (форма 1).

ТО производится на стандартных для испытаний на растяжение образцах (рис. 6.6 ,а).

d0

а)

l0

dk

б)

lk

Рис. 6.6. Эскизы образца и его размеры: а) – до испытаний на растяжение,

б) – после испытаний

После каждой операции термообработки образцы подвергают контрольным испытаниям на твердость по методу Роквелла (шкала HRB или HRC). Полученные результаты измерений переводят в единицы твердости Бринелля (HB) и заносят в табл. (форма 1).

Затем производят испытания образцов на растяжение, размеры которых до и после испытаний показаны на рис. 6.6. По полученным данным вычисляют предел прочности Ϭ_в, относительное удлинение δ и относительное сужение ψ по формулам:

Ϭ_в= , МПа; δ = , %; ψ = , % ,

где – наибольшая нагрузка, предшествующая разрыву образца, Н;

- начальная площадь поперечного сечения рабочей части образца, мм²;

- начальная длина рабочей части образца, мм;

- конечная длина образца (после разрыва), мм;

- конечная (минимальная) площадь поперечного сечения образца после разрыва, мм².

Результаты замера образцов, их испытаний на прочность (Ϭ_в) и пластичность (δ и ψ) заносят в таблицу формы 2.

Форма 2

Результаты механических испытаний

№ обр.

Размеры образцов, мм (мм2)

Усилие разрыва Pmax , кгс

Предел прочности Ϭв ,

Плстич-ность, %

Примечание

До испытаний

После испытаний

l0

d0

F0

lk

dk

Fk

кгс/мм2

МПа

δ

ψ

1.

2.

3.

4.

5.

План составления отчета

1. Вычертить участок диаграммы состояния железо-цементит для сталей, указав температуры термообработки для доэвтектоидных, эвтектоидных и заэвтектоидных сталей.

2. Вычертить диаграмму изотермического распада аустенита для стали 40, показав кривые охлаждения и структуры, образующиеся при их использовании.

3. Показать влияние содержания углерода на положение линий начала и конца мартенситного превращения.

4. Составить и заполнить технологическую карту термической обработки стали 40 и таблицу результатов механических испытаний.

5. Зарисовать структуру микрошлифов сталей после термообработки.

6. Сделать выводы о влиянии:

- скорости охлаждения при термообработке на структуру и механические свойства сталей;

- температуры отпуска после закалки на структуру и механические свойства сталей.

Учебно-методическое издание

Устименко Валентина Ивановна

Локтионова Дарья Александровна

Симилейский Борис Михайлович

Сычев Алексей Гаврилович

Червоный Владимир Андреевич