Оценка содержания остаточного аустенита

Рыбинская государственная авиационная технологическая академия

имени П. А. Соловьева

Кафедра «Материаловедение, литье и сварка»

Методические указания к лабораторной работе

«Оценка качества термической и химико-термической обработки по стандартным шкалам микроструктур»

Для дисциплины

«Материаловедение»

специальность 150201 «Машины и технология обработки металлов давлением»

направление 150400 «Технологические машины и оборудование»

Разработал:

к. т. н., ассистент Воздвиженский И. Н.

Рыбинск, 2009

ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ТЕРМИЧЕСКОЙ И ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ПО СТАНДАРТНЫМ ШКАЛАМ МИКРОСТРУКТУР

Цель работы. Цель работы заключается в получении и отработке навыков работы с эталонными балльными шкалами микроструктур на примере шкал микроструктур сталей, подвергнутых различным видам термической и химико-термической обработки (ХТО).

Оценка качества химико-термической обработки

Оценка содержания остаточного аустенита

Для контроля содержания остаточного аустенита и карбидов используют метод рентгеноструктурного фазового анализа, химический карбидный анализ, метод ядерного гамма-резонанса. Однако, из-за недостаточной экспрессности (оперативности выполнения) этих анализов и сложности используемой аппаратуры, в цеховых условиях основным методом контроля является металлографический метод с использованием оптического микроскопа. Сущность метода заключается в сопоставлении структуры исследуемого образца со структурой эталонной шкалы (рис. 1). Этот метод позволяет установить количество остаточного аустенита с точностью до 30 % относительных или до 10 % абсолютных значений. В подавляющем большинстве случаев детали со структурой, соответствующей баллам 1-3, оценивают как годные, а детали со структурой, соответствующей баллам 6-7, подвергают обязательной дополнительной термической обработке для уменьшения количества остаточного аустенита. Это может быть обработка холодом с последующим низким отпуском или повторной закалкой.

Разработаны шкалы для оценки мартенсита и структурно‑свободного феррита, мартенсита и остаточного аустенита (рис. 1) в структуре закаленных сталей. На рис. 2 приведены варианты качественной микроструктуры сердцевины цементуемых сталей после закалки.

Рис. 1. Шкала для оценки количества остаточного аустенита в цементованном слое, ´400: а – балл 1А (A_ОСТ = 15 %); 2 – балл 2А (A_ОСТ = 20‑25 %); в – балл 3А (A_ОСТ = 30‑35 %); г – балл 4А (A_ОСТ = 40‑45 %); д – балл 5А (A_ОСТ = 50‑55 %); е – балл 6А (A_ОСТ = 60‑65 %); ж – балл 7А (A_ОСТ = 70‑75 %)

	а) Мартенсит и структурно‑свободный феррит в цементуемой стали 16ХГТА, ´100
	б) Мартенсит и структурно-свободный феррит в цементуемой стали 12Х2Н4А, ´250
	в) Мартенсит и остаточный аустенит в стали 18ХГ2М4А, ´450
Рис. 2. Микроструктура сердцевины деталей из цементуемых сталей после закалки на мартенсит: а, б – мартенсит и структурно-свободный феррит; в – мартенсит и остаточный аустенит