3.3. Содержание отчета

Теоретическая часть отчета должна кратко отразить вопросы, связанные с влиянием скорости нагрева и охлаждения на положение критических точек стали.

В экспериментальной части дается описание исследуемого материала, формы и размеры образцов, используемого оборудования и приборов. Подробно освещается ход выполнения работы: условия нагрева и охлаждения, температура металла в начале и в конце опытов, промежутки времени, через которые фиксировалась температура образца и т.д.

Приводятся полученные данные в виде таблиц (номер отсчета-температура, ^оС) , а также в виде кривых нагрева и охлаждения. Вычисляется средняя скорость нагрева и охлаждения образцов в исследованном интервале температур. Дается описание превращений, происходящих в эвтектоидной стали при нагреве и охлаждении. Производится обсуждение полученных результатов.

Отчет заканчивается четко сформулированными выводами о влиянии изменения скоростей нагрева и охлаждения на положение критических точек эвтектоидной стали.

3.4.Контрольные вопросы

1. Что называется критическими точками?

2. Как принято обозначать равновесные критические точки стали и каким линиям диаграммы железо-цементит они соответствуют?

3. Каковы термодинамические условия протекания фазовых превращений?

4. Что происходит в доэвтектоидной стали при нагреве и охлаждении в интервале А₁-А₃?

5. Какие процессы происходят в заэвтектоидной стали при нагреве и охлаждении в интервале А₁ – Асm?

6. Какова структура эвтектоидной стали в исходном состоянии /согласно диаграмме Fe – Fe₃C / ?

7. Какие превращения и при каких температурах протекают в эвтектоидной стали при нагреве?

8. Как формируется структура эвтектоидной стали при охлаждении?

69

Рисунок 10.5 – Изменение механических свойств стали 40 в зависимости от температуры отпуска

Низкий отпуск – до 250 ^оС. Применяется для снижения внутренних напряжений и уменьшения хрупкости при сохранении высокой твердости. Получаемая структура – мартенсит отпуска.

Низкому отпуску подвергают режущий и измерительный инструмент, штампы холодной штамповки, детали после поверхностной закалки цементации, цианирования.

Средний отпуск – 350-500 ^оС. Применяется в основном для пружин и рессор, когда необходимо обеспечить высокие упругие свойства в сочетании с достаточно высокой прочностью и вязкостью. Структура после среднего отпуска – троостит отпуска.

Высокий отпуск – 500-650 ^оС. Структура – сорбит отпуска. Этот отпуск полностью снимает внутренние напряжения, значительно повышает ударную вязкость. Прочность и прочность при этом снижаются, но остаются значительно более высокими, чем в отожженном состоянии. Таким образом, высокий отпуск обеспечивает хорошее сочетание свойств прочности, пластичности и вязкости.

Закалка в сочетании с высоким отпуском называется улучшением. Улучшению подвергают большинство деталей машин: валы, оси, шестерни, втулки и др.

Время выдержки при отпуске должно быть достаточным для завершения превращений и снятия напряжений. Чем выше

68

троостита отпуска можно только с помощью электронного микроскопа при очень больших увеличениях

Сорбит отпуска (рис. 10.3) образуется после нагрева закаленной стали до температур 500-650 ^оС. Его строение различимо при сравнительно небольших увеличениях – в 500 раз и более.

Отпуск при температурах, близких к Ас₁, приводит к образованию наиболее грубой феррито-цементитной смеси – перлита (рис.10.4), который благодаря его строению называется зернистым.

Рисунок 10.3 – Сорбит отпуска, Рисунок 10.4 – Зернистый перлит,

Х 500 х 500

Отпуск вызывает изменение механических свойств закаленных сталей (рис. 10.5) при нагреве до 200 ^оС твердость и прочность сталей практически не изменяются, снижается их хрупкость.

Дальнейшее повышение температуры отпуска приводит к падению твердости и прочности, а пластичность и ударная вязкость при этом повышаются. Наиболее высокие показатели пластичности и ударной вязкости при повышенной прочности приобретают стали после отпуска при температурах 600-650 ^оС.

Указанный характер изменения механических свойств является общей тенденцией, в случае высокоуглеродистых и легированных сталей наблюдаются некоторые отклонения.