WYDZIAŁ INŻYNIERII PRODUKCJI P.W.
INSTYTUT TECHNIK WYTWARZANIA
LABORATORIUM MATERIAŁÓW METALOWYCH I CERAMICZNYCH
IMIĘ I NAZWISKO
GRUPA
IZ-I0-1
DATA
12 GRUDZIEŃ 2009
TEMAT ĆWICZENIA
ZMIANA WŁASNOŚCI STOPÓW Fe-C PO OBRÓBCE CIEPLNEJ
NUMER ĆWICZENIA
02
PROWADZĄCY
ANNA KRZYŃSKA
OCENA ZE SPRAWDZIANU
OCENA ZE SPRAWOZDANIA
OCENA
1. CEL ĆWICZENIA
Zapoznanie się z technologią obróbki cieplnej umożliwiającą kształtowanie właściwości stopu, oraz poznanie zmian struktury stopów towarzyszących zachodzącym przemianom.
2. PRZEBIEG ĆWICZENIA
Obserwujemy strukturę próbek pod mikroskopem metalograficznym. Porównujemy dwa rodzaje stali:
a) N 11 – stal nadeutektoidalną (zawartość węgla ok. 1,1 %)
b) 18 HGM – stal podeutektoidalna (zawartość węgla ok. 0,18 %)
Próbki były poddane obróbce cieplnej.
T 90 min.
900°C
perlit
VK VK - prędkość krytyczna
bainit
czas
Temperatura austenizacji wynosiła TA = 900°C. Wytrzymane były w czasie 90 minut, a następnie chłodzone były w trzech ośrodkach:
· Powietrzu
· Wodzie
· Oleju
Sprawdzamy, kiedy struktura zmienia się z wyjściowej na martenzytyczną.
Ośrodek chłodzenia
Stal N 11
Stal 18 HGM
twardość
struktura
wyjściowa
35
perlit + cementyt
27
perlit + ferryt
powietrze
41
36
bainit (widać pęknięcia)
olej
51
perlit + cementyt (początek przemiany)
45
martenzyt
woda
66
50
a) Stal N11 – należy do stali wysokowęglowych. Struktura wyjściowa to perlit z cementytem. Próbka po obróbce cieplnej chłodzona w powietrzu nie zmienia struktury. Nadal jest to perlit z cementytem. W wypadku chłodzenia w oleju struktura wciąż jest perlityczno cementytowa, ale widać już początek przemiany. Próbka chłodzona w wodzie ma już strukturę martenzytyczną.
b) Stal 18 HGN – należy do stali niskowęglowych. Strukturą wyjściową jest perlit z ferrytem. Próbka po obróbce cieplnej chłodzona powietrzem ma strukturę bainitu. Można zauważyć również pęknięcia. Gdy chłodzona była w oleju posiada już strukturę martenzytyczną. W wypadku chłodzenia w wodzie strukturą również jest martenzyt.
Utwardzalność jest to maksymalna twardość przy powierzchni.
Przechartowalność jest to zdolność materiału do wytworzenia struktury martenzytycznej.
3. WNIOSKI
Stężenie w warstwie przygranicznej ma charakter dyfuzyjny. Wzrost zawartości węgla powoduje utwardzanie. Im więcej węgla przesyca martenzyt, ty m twardsze struktury można uzyskać. Utwardzalnością jest maksymalna twardość przy powierzchni. Przehartowalność, natomiast to zdolność materiału do wytwarzania struktury martenzytycznej.
Szybkość chłodzenia sprzyja utwardzalności materiałów. Materiał, który jest chłodzony w wodzie jest dużo twardszy niż ten, który był chłodzony powietrzem.
LordVader72