3. Оборудование.

^{Лабораторные муфельные печи с терморегулятором.}

^{Ванны с охлаждающими жидкостями: вода, масло.}

^{Коврик из негорючего материала для охлаждения образца.}

^{Щипцы для изъятия образцов из печи.}

^{Прибор для определения твердости по Рокквелу со вставкой с алмазным} конусом с углом 120° при вершине.

Станок шлифовальный.

^{Штангенциркуль или микрометр.}

^{Образцы из прутка из стали 45.}

4. Техника безопасности при проведении

^{ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ.}

^{Не включать электроприборы в сеть самостоятельно.}

^{Из печи образцы доставать щипцами.}

^{Охлаждение образцов производить в соответствии с описанием, данным в экспериментальной части п.5.2.}

^{При работе шлифовальным станком выполнять требования указанные в инструкции по ТБ №23.}

5. Порядок выполнения работы

5.1. Подготовка к работе. Получить у лаборанта образцы стали 45, которые будут подвергаться термической обработке. Определить твердость по Роквеллу одного из образцов до термообработки, сравнить с данными по справочнику.

По диаграмме состояния железо-углерод определить температуры, соответствующие критическим точкам Ac₁ и Ас₃ для стали 45.

5.2. Определение влияния температуры закалки на твердость стали. Для исследования необходимо взять пять образцов, одного размера стали 45. Образцы нагреть в печи до разных температур. Температуры нагрева определить исходя из Ac₁ и Ас₃ для стали 45. Ориентировочно: 600, 700, 750, 850 и 1000°С.

Выбрать время выдержки образцов в печи исходя из рекомендаций справочной литературы и размеров образцов. Обычно это не менее 20 минут.

После выдержки в печи заданное время образца закаливаются. Одной рукой следует открыть дверку печи, а другой щипцами взять образец; и быстро перенести его в охладитель (воду, находящуюся ванне около печи). В охладителе образец нужно энергично передвигать, чтобы охлаждение было интенсивнее и равномернее. Чтобы печь не остыла, дверку нужно быстро закрыть, как только образец будет вынут из печи.

Так охладить все образцы. Охлажденные образцы зачистить от окалины и определить твердость по Роквеллу каждого образца. Результаты свести в таблицу 2.1.

_{Таблица. 2.1. Влияние температуры нагрева на структуру стали после закалки.}

Температура нагрева, 0С	Структура в нагретом состоянии	Твердость после ТО, HRC	Структура посте ТО

По полученным данным построить кривую изменения твердости стали 45 в зависимости от температуры ее нагрева (по оси абсцисс откладывать температуру закалки).

5.3. Определение влияния скорости и охлаждения на твердость стали после ТО. Для исследования необходимо три образца. Все образцы нагреть для ТО до температуры выше Ас₃, выдержать в печи 20 мин. и охладить один образец в воде, другой - в масле и третий - на воздухе. Зачистить окалину и определить твердость по Роквеллу каждого образца. Результаты занести в таблицу 2.2.

_{Таблица 2.2. Влияние скорости охлаждения на структуру стали после ТО.}

Среда охлаждения	Твердость после ТО, HRC	Структура после ТО

По найденным экспериментальным данным построить кривую зависимости твердости от скорости охлаждения. Ориентировочно считать скорость охлаждения в воде 600°С/с, в минеральном машинном масле 150°С/с и на спокойном воздухе 3°С/с. Скорости даны для интервала температур 650-550°С.

При построении графика по оси абсцисс откладывать скорость охлаждения. Объяснить полученные результаты с точки зрения кинетики процесса.

5.4. Определение влияния температуры отпуска на твердость стали. Взять три образца стали 45, нагреть под полную закалку , выдержать - печи 20 мин и охладить в воде, для получения закаленной структуры.

Закаленные образцы подвергнуть высокому, среднему и низкому отпуску. Для этого необходимо взять марочник сталей и сплавов и определить температуры. Время выдержки выбрать исходя из особенностей образцов и имеющихся рекомендаций. Ориентировочно не менее 30 мин. После отпуска все образцы охладить в воде. Т.к. скорость охлаждения при отпуске не влияет на твердость, охлаждать можно в масле и на воздухе. Образцы очистить от окалины и измерить твердость по Роквеллу. Данные свести в таблицу 2.3.

_{Таблица 2.3 Влияние температуры отпуска на структуру отпущенной стали.}

Температура отпуска, 0С	Твердость после закалки, HRC	Твердость после отпуска, HRC	Структура после отпуска

По полученным данным построить кривую изменения твердости стали 45 в зависимости от температуры ее отпуска.

При выполнении работы каждый студент проводит термическую обработку одного образца. Данные результатов испытаний, полученные студентами, выписываются на доску в виде таблиц 2.1, 2.2 и 2.3. На основании их каждый студент строит кривые изменения твердости, в зависимости от температуры закалки, скорости охлаждения и температуры отпуска.