Witaj ponownie!
Mail Grupowy pomaga Twojej grupie sprawnie się komunikować, dzielić notatkami, wydarzeniami i opiniami. Dowiedz się więcej »
Przedmioty Wykładowcy Uczelnie

Sprawozdanie 36, Badanie hartowności stali


Prowadzący Stanisław Okoński
Informacja dla prowadzących
Podgląd

kurwa.odt

Podgląd pliku (pełna wersja wyższej jakości po zalogowaniu):

Nazwisko i Imię

POLITECHNIKA  KRAKOWSKA

Instytut Inżynierii Materiałowej

Temat:

Badanie hartowności stali .

Grupa:

Data:

Ocena

Podpis:

Hartowność jest to zdolność stali do tworzenia struktury martenzytycznej . Własność ta jest ściśle związana z jej krytyczną szybkością chłodzenia ; im v k jest większa, tym hartowność mniejsza .

Prędkość krytyczna  jako styczna do krzywej początku przemiany dyfuzyjnej

austenitu .

Z pojęciem hartowności wiążą się następujące cechy :

- głębokość hartowania ,

- maksymalna twardość uzyskana na powierzchni,

- skłonność do tworzenia rys i pęknięć hartowniczych .

Głębokość hartowania wiąże się z różnymi prędkościami chłodzenia  na przekroju hartowanego elementu .

Średnicą krytyczną nazywa się maksymalną średnicę pręta,  przy której zostanie zahartowany na wskroś, jest to podstawowe kryterium hartowności .Natomiast za warstwę zahartowaną uważa się strefę, w której znajduje się co najmniej 50 % martenzytu (kryterium półmartenzytyczne) .

Twardość stali po zahartowaniu zależy, oprócz prędkości chłodzenia, również od zawartości węgla w stali .Na twardość martenzytu wpływa głównie zawartość węgla, natomiast wpływ pierwiastków stopowych jest nieznaczny .

Dla stworzenia kryterium hartowności niezależnego od szybkości chłodzenia zostało  wprowadzone pojęcie idealnej średnicy krytycznej  D ki . Jest maksymalna średnica pręta zahartowanego na wskroś w hipotetycznym ośrodku o nieskończenie dużej zdolności chłodzenia .

Do określania hartowności stosuje się dwie metody :

-  metoda obliczeniowa Grossmana,

-  metoda hartowania od czoła Jominy’ego .

Metoda obliczeniowa polega na liczbowym ujęciu wpływu składu chemicznego stali i wielkości ziarna austenitu na hartowność stali .

Metoda hartowania od czoła polega na zahartowaniu od czoła próbki cylindrycznej o średnicy 25 mm i dł. 100 mm (z kołnierzem) strumieniem wody wypływającym z dyszy o średnicy 12,5 mm . Po zahartowaniu zeszlifowuje się po 0,4 ÷ 0,5 mm wzdłuż tworzącej próbki i dokonuje się pomiaru twardości metodą Rockwella na skali C . Następnie sporządza się wykres hartowności stali w układzie twardość HRC - odległość od czoła .Znając twardość strefy półmartenzytycznej dla badanej stali możemy znaleźć odległość od czoła , w której występuje struktura zwierająca 50 % martenzytu , czyli tzw. odległość krytyczną l k . Z kolei na podstawie wykresu D ki od   l k można określić idealną średnicę krytyczną lub średnicę krytyczną dla dowolnego ośrodka chłodzącego .

W ćwiczeniu została użyta stal  40H  o zawartości 0,4 % C . Podgrzewano ją do temp 850 °C w czasie 15 min .Następnie chłodzono od czoła .Po zeszlifowaniu warstwy około 0,4 mm odczytano twardość Rockwella na skali C . Wyniki podano w tabeli :

Lp.

L K

HRC

1

1,5

55

2

3

53

3

5

45

4

7

37

5

9

35

6

11

31

7

13

28

8

15

27

9

20

24

10

25

20

11

30

17

12

50

13

Dla strefy półmartenzytycznej 40H    0,4 %C twardość wynosi :   40 HRC  z wykresu wpływu zawartości węgla na twardość strefy półmartenzytycznej .

Odczytujemy  odległość krytyczną l k dla 40 HRC z otrzymanego wykresu hartowania .

Na podstawie wykresu  D ki od l k określamy  idealną średnicę krytyczną :

l k = 9 mm

D k = 55 mm

D ki = 70 mm

Wnioski :

Hartowność jest ważną charakterystyczną cechą stali, gdyż pozwala na racjonalny dobór stali w zależności od przekroju hartowanego elementu, tak aby nastąpiło jego zahartowanie na wskroś .Tak więc powinno się stosować stal o dużej hartowności na elementy o dużym przekroju , a stal o małej na przedmioty o małym przekroju , aby maksymalnie wykorzystać własności stali i otrzymać odpowiednią strukturę po zahartowaniu . Po wykonaniu wykresu hartowania od czoła, odczytaliśmy wartość odległości krytycznej l k = 9 mm, czyli jest to odległość, w której wystąpi 50 % martenzytu; a następnie  D k = 55 mm  średnica krytyczna przy jakiej dana  stal będzie spełniać kryterium półmartenzytyczne   oraz D ki = 70 mm .  Dla danego gatunku stali podaje się tzw. pasmo hartowności, które uwzględnia rozrzut hartowności wynikający z dopuszczalnych odchyłek składu chemicznego , wielkości ziarna austenitu .Krzywe hartowania powinny mieścić się w obrębie pasma .Wynik  czyli wykres hartowania od czoła mieści się całkowicie w paśmie hartowności dla podanej stali .

Współpraca

Wczytywanie...