ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Лабораторные работы по закалке стали с индукционным нагреТермическая обработка инструментальных сталей из "Металловедение Издание 3 " Влияние термической обработки на механические свойства стали можно изучать на стандартных образцах, испытываемых на растяжение (разрывные образцы), и на образцах с надрезом, испытываемых на маятниковом копре (ударные образцы). Форма и размеры образцов были приведены в гл. IV (см. рис. 74). [c.299] Для выполнения большинства приведенных лабораторных работ применяют в основном простые по форме и изготовлению ударные образцы. При выполнении лабораторных работ по более широкой программе испытания следует проводить и на разрывных образцах. [c.299] Образцы рекомендуется изготавливать из конструкционной углеродистой стали, содержащей 0,4—0,5% С, или легированной стали, содержащей 0,30—0,50% С. [c.299] Влияние закалки и отпуска на механические свойства таких сталей особенно значительно. После закалки они получают высокую твердость и низкую ударную вязкость, а после отпуска при 500—650° С — высокую ударную вязкость (рис. [c.299] В готовых деталях, особенно большого сечения, механические свойства могут быть более низкими, если сталь, выбранная для испытаний, не обладает значительной прокаливаемостью. [c.299] Изучение вида излома позволяет судить о размере зерна стали и степени дисперсности ее структуры, а также во многих случаях характеризует качество стали и выполненной термической обработки. На рис. 207 показаны наиболее типичные виды излома стали в зависимости от структуры, получаемой при термической обработке. Изломы стали можно характеризовать по размеру зерна, форме излома (ровный или с выступами, излом чашечкой и т. п.) и по величине вязкой и хрупкой зон (см. также рис. 246). [c.300] Отожженная углеродистая доэвтектоидная сталь, имеющая крупные выделения избыточного феррита, имеет крупнозернистый излом со сравнительно ровными краями (см. рис. 245, а). Легированная сталь обычно имеет в изломе мелкое зерно по форме излом имеет выступы, немного приближаясь к излому чашечкой сталь с таким изломом обладает большей вязкостью и при испытаниях на растяжение показывает более высокие значения относительного удлинения и относительного сужения. [c.300] Излом закаленной и низкоотпущенной стали (нагрев при отпуске примерно до 300—350° С) сравнительно мало отличается от излома закаленной стали ударная вязкость возрастает при этом еще незначительно. [c.301] Более высокий отпуск закаленной стали, вызывающий образование троостосорбита и особенно сорбита, заметно изменяет вид излома последний получает уступы, а затем чашечку (рис. [c.301] Перегрев при закалке изменяет вид излома в закаленном состоянии он становится сначала все более блестящим, а затем при еще большем повышении температуры нагрева зерна стали становятся различимыми и излом оказывается крупнозернистым. Такая сталь отличается повышенной хрупкостью. По видам излома можно также судить о специальных дефектах легированных сталей (нафталинистый, слоистый излом рис. 246). [c.301] Вид излома зависит также от прокаливаемости стали. В закаленном поверхностном слое излом стали (в образцах большого сечения, см. гл. VI) получается мелким фарфоровидным, а в сердцевине — более крупнозернистым. Поэтому по виду излома можно судить о толщине закаленного слоя, т. е. о прокаливаемости стали в образцах того или иного диаметра, если сталь получила при закалке структуру мартенсита в поверхностном слое. Однако по виду излома трудно судить о свойствах мало закалившейся сердцевины. [c.301] Твердость, ударную вязкость и вид излома стали определить в исходном (отожженном) состоянии, а также после термической обработки. [c.302] Начертить (схематически) С-образную диаграмму углеродистой стали, показать на ней линии, соответствующие возможной скорости охлаждения поверхностных слоев или небольших образцов (до 10 мм) при изменении охлаждающей среды (вода, масло, воздух), и указать, по данным об изменении твердости, предполагаемую структуру, которую сталь получила в поверхностном слое образца. [c.302] На основании полученных экспериментальных данных и диаграммы объяснить, какой фактор (скорость охлаждения или температура нагрева выше точки Асг) более интенсивно влияет на получение в углеродистой стали структуры мартенсита и высокой твердости. [c.302] На основании результатов опыта построить диаграммы в координатах изучаемое свойство (твердость, ударная вязкость) — температура отпуска. На этой же диаграмме качественно показать, в каком направлении изменяются при отпуске предел прочности и относительное удлинение стали. [c.302] Объяснить, почему свойства стали и ее структура зависят не только от температуры нагрева при отпуске, но также и от вы держки при отпуске, если выдержка увеличивается с 20 до 60 мин. [c.303] Определить оь, сгт, б, г з, твердость и ударную вязкость образцов после термической обработки по заданным режимам. [c.303] Указать, какой из режимов термической обработки позволяет получить более высокие механические свойства, т. е. сочетание высокой прочности и вязкости, и объяснить полученный результат. [c.303] Примечания 1. Температура закалки стали 30 . [c.303] Приведенные ниже работы выполняют на высокочастотных закалочных установках. Образцы следует нагревать способом одновременной закалки, при которой сразу нагревается вся поверхность стали. [c.303] Вернуться к основной статье