1, Cel eksperymentalny
1. Rozumieć podstawowy proces obróbki cieplnej stali węglowej
2. Badać związek pomiędzy warunkami chłodzenia a właściwościami stali
3. Analizować wpływ temperatur hartowania i odpuszczania na właściwości stali
2, Sprzęt doświadczalny i próbki
1. Sprzęt doświadczalny: Piec oporowy do testów pudełkowych SX-10M-2.5
2. Próbka testowa: po jednej sztuce dla stali 45, stali 30 i stali T8
Trzy próbki hartowanej stali 45
3, Zasady eksperymentalne
Obróbka cieplna jest ważną metodą obróbki metali, mającą na celu poprawę wydajności (użyteczności i wydajności procesu) stali. Proces charakterystyczny dla obróbki cieplnej stali polega na podgrzaniu stali do określonej temperatury, utrzymaniu jej w cieple przez określony czas, a następnie ochłodzeniu z określoną szybkością chłodzenia. W wyniku tego procesu zmienia się wydajność stali.
4, Treść eksperymentalna i kroki
(1) Hartowanie Obróbka cieplna stali
Hartowanie to proces nagrzewania stali węglowej do 30-50 stopnia C powyżej AC3 lub AC1, izolacji i szybkiego chłodzenia w różnych mediach chłodzących (z szybkością chłodzenia większą niż krytyczna szybkość chłodzenia) w celu uzyskania struktury martenzytycznej (M ). Mikrostruktura po hartowaniu to martenzyt i austenit szczątkowy.
1. Wyznaczanie temperatury hartowania
W zależności od różnych materiałów temperaturę krytyczną AC3 lub AC1 można znaleźć w tabeli 1, a następnie temperaturę ogrzewania można uzyskać, dodając 40 stopni C.
Stal podeutektoidalna (stal 45, stal 30):
Temperatura ogrzewania=AC3+40 stopień C
Stal nadeutektoidalna (stal T10):
Temperatura ogrzewania=AC1+40 stopień C
Zatem końcowa temperatura ogrzewania stali 30 wynosi= stopień C+40 stopień C=
Temperatura nagrzewania stali 45= stopień C+40 stopień C=
Temperatura nagrzewania stali 45= stopień C+40 stopień C=
2. Wyznaczanie czasu izolacji
Po nagrzaniu części za pomocą pieca do wymaganej temperatury nagrzewania należy je zaizolować na pewien czas, aby cała część osiągnęła wymaganą temperaturę równomiernie i całkowicie. Oczywiście czas izolacji jest powiązany z rozmiarem i kształtem przedmiotu obrabianego.
Obliczyć czas izolacji próbki, mierząc wymiary części i odwołując się do tabeli 2.
Wymiary części są częściami cylindrycznymi o średnicy 20 milimetrów, więc czasy izolacji dla stali 30, stali 45 i stali T10 wynoszą:
3. Dobór czynnika chłodniczego
Chłodzenie jest kluczowym procesem hartowania. Wpływa bezpośrednio na właściwości hartowanej stali. Szybkość chłodzenia podczas hartowania powinna być większa niż krytyczna szybkość chłodzenia, aby uzyskać przechłodzoną strukturę martenzytyczną. Jednocześnie należy kontrolować powstawanie naprężeń wewnętrznych podczas procesu krystalizacji podczas procesu chłodzenia, aby zapobiec odkształceniom i pęknięciom.
Aby zapewnić efekt hartowania, należy dobrać odpowiednie środki chłodzące i metody chłodzenia. W tym doświadczeniu jako medium chłodzące wybrano wodę o temperaturze pokojowej.
4. Umieść przedmiot w piecu, ustaw temperaturę grzania za pomocą regulatora temperatury pieca elektrycznego i rozpocznij ogrzewanie.
5. Gdy piec elektryczny osiągnie ustawioną temperaturę, rozpocznij pomiar czasu izolacji.
6. Obrabiany przedmiot wyjmuje się z pieca i szybko schładza w wodzie.
