Металловедение и термическая обработка металлов. Сизов И.Г - 67 стр.

UptoLike

Лабораторная работа 8
ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАКАЛИВАЕМОСТИ
И ПРОКАЛИВАЕМОСТИ СТАЛИ.
I. Цель работы
Целью настоящей работы является приобретение
студентами навыков в проведении самостоятельных
исследований в области термической обработки стали,
закрепление теоретических знаний по данному вопросу.
Исследование закаливаемости и прокаливаемости стали
выполняется в течение 4 часов и включает в себя три раздела:
1. Экспериментальное определение основных причин,
определяющих закаливаемость стали.
2. Ознакомление с современными методами
определения глубины прокаливаемости и экспериментальное
исследование основных факторов, влиявших на глубину
прокаливаемости.
3. Обработка результатов исследования, оформление
отчета.
II. Сведения из теории.
1. Закаливаемость и прокаливаемость стали
(краткие сведения).
Под закаливаемостью следует понимать способность
стали повышать твердость в результате закалки за счет
мартенситного превращения.
Высокая твердость мартенсита объясняется тем, что
элементарные кристаллические ячейки его искажены за счет
атомов углерода, вследствие чего пластическая деформация
затруднена и образование сдвигов в мартенсите почти
невозможно.
Чем больше углерода в стали, тем больше искаженность
тетрагональной решетки мартенсита и больше его твердость.
Чем больше углерода в стали, тем больше искаженность
тетрагональной решетки мартенсита и больше его твердость.
Следовательно, твердость мартенсита зависит в первую
очередь от содержания в мартенсите углерода. Мартенсит в
стали, содержащей 0,1% С, имеет твердость HRC 30. При
0,7% С твердость мартенсита достигает максимального
значения - HRC 64 и при дальнейшем увеличении
содержания углерода существенно не увеличивается.
Легирующие элементы оказывают относительно
небольшое влияние на увеличение твердости мартенсита.
Следовательно, закаливаемость стали определяется в
первую очередь содержанием в стали углерода. Чем больше в
стали углерода, тем выше закаливаемость стали, т.е. тем
выше ее твердость.
Под прокаливаемостью понимают способность стали
получать закаленный слой с мартенситной или тросто-
мартенситной структурой и высокой твердостью на ту или
иную глубину.
При закалке на мартенсит сталь должна охлаждаться с
закалочной температуры так, чтобы аустенит, не успев
претерпеть распад на ферритокарбидную смесь,
переохладился ниже точки М
к
. Для этого скорость
охлаждения изделия должна быть критической или выше
критической, т.е. выше той минимальной скорости, при
которой аустенит еще не распадается на ферритокарбидную
смесь (рис.1).
При закалке поверхность изделия охлаждается быстрее,
т.к. она непосредственно соприкасается с охлаждающей
средой, отнимающей тепло. Сердцевина изделия охлаждается
медленнее вследствие того, что тепло отводится путем
передачи его через массу металла к поверхности и только на
поверхности поглощается охлаждавшейся жидкостью
129
130