1. С помощью диаграммы железо-цементит (рис. 6.3) установить температуры нагрева под закалку сталей 20, 45 и У8. Поместить в печь 5 образцов стали 45 и по одному - сталей 20 и У8. Охладить на воздухе и в масле по одному образцу стали 45, все остальные образцы закалить в воде.
2. Зачистить от окалины торцы образцов на наждачном круге. Измерить твердость (HRCэ) всех образцов. Результаты измерений твердости и режимы термообработки занести в таблицу. Сравнить полученные значения твердости с твердостью тех же сталей в равновесном (отожженом) состоянии (работа 4). На основании рис. 6.1 и 6.2 установить примерные структуры образцов, охлажденных в различных средах. Проанализировать влияние скорости охлаждения на структуру и свойства сталей.
3. Изучить и зарисовать структуры сорбита и мартенсита закалки.
4. С помощью Microsoft Excel построить по экспериментальным данным зависимость твердости закаленной на мартенсит стали от содержания углерода, объяснить полученную зависимость.
5. Три образца стали 45, закаленные в воде, отпустить при температурах 200, 400 и 600 °С. Измерить твердость (HRCэ) отпущенных образцов, результаты занести в таблицу. На основании полученных данных с помощью Microsoft Excel построить зависимость твердости закаленной стали 45 от температуры отпуска, объяснить эту зависимость.
6. Изучить и зарисовать микроструктуру сорбита отпуска. Отметить отличие структур сорбита отпуска и сорбита закалки, объяснить, как оно влияет на механические свойства стали.
IV. Содержание отчета
1. Закалка и ее цель.
2. Рисунок диаграммы изотермического превращения переохлажденного аустенита (рис. 6.1).
3. Краткое описание структур (и их свойств), получаемых в результате превращения переохлажденного аустенита.
4. Рисунок “стального угла” диаграммы железо-цементит (рис. 6.3) и методика выбора температуры нагрева сталей под закалку (полная и неполная закалка).
5. Таблица результатов закалки углеродистых сталей с указанием структур сталей, полученных при различных скоростях охлаждения. Объяснение влияния скорости охлаждения на структуру и свойства стали.
6. График зависимости твердости закаленной стали (мартенсита) от содержания углерода, объяснение полученной зависимости.
7. Отпуск и его цель.
8. Таблица результатов отпуска закаленной стали 45.
9. График зависимости твердости закаленной стали 45 от температуры отпуска и объяснение его (изменение структуры и свойств стали при отпуске).
10. Микроструктуры мартенсита, сорбита закалки и сорбита отпуска. Объяснение различий механических свойств сталей со структурами сорбита закалки и отпуска.
Литература: [1], c. 165...172, 175, 180...188, 200...202, 215...217, или [2], c. 163...173, 179, 180, 185...188, 190...192, или [3], c. 240, 241, 245...252, 256, 258...260, 266…267, или [4], c. 216...221, 225, 226, 229...231, 246...252, 256, 257.