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