Исследование микроструктуры стали после термической обработки
Описание микроструктур низкоуглеродистых (цементуемых), среднеуглеродистых, рессорно-пружинных, быстрорежущей сталей до и после проведения термической обработки. Изменение свойств сплавов после ТО. Структура металлов после отжига, закалки и отпуска.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | лабораторная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 30.03.2017 |
| Размер файла | 1,8 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Лабораторная работа
Тема: Исследование микроструктуры стали после термической обработки
Цель работы: изучить микроструктуры сталей после термической обработки
Оборудование: металлографический микроскоп; набор микрошлифов
Пояснения к работе
Микроструктура конструкционных сталей
Микроструктура низкоуглеродистых (цементуемых) сталей. К низкоуглеродистым сталям относят стали с содержанием углерода до 0,25% --легированные стали, например 15Г, 20Х, 18ХГТ, 20Х2Н4А и др. Низкоуглеродистые стали в отожженном состоянии имеют структуру феррит + перлит (рис. 1).
Рисунок - 1 Сталь 18ХГТ -- феррит + перлит: а -- микроструктура (Х500); б -- схема микроструктуры
Микроструктура среднеуглеродистых (улучшаемых) сталей. К среднеуглеродистым сталям относят стали с содержанием углерода от 0,25 до 0,6% - легированные стали, например 40Х, 40ХГ, 40ХГР, 30ХГСА, 45ХН, 40ХНМА и др.
Микроструктура легированной среднеуглеродистой стали 30ХГСА (0,28--0,34% С; 0,8--1,1% Мп; 0,8--1,1% Cr; 0,9--1,2% Si) после отжига феррит + перлит (рис. 1) и после улучшения (закалки и высокого отпуска) -- сорбит (рис. 2-3).
Рисунок - 2 Сталь 30ХГСА. Отжиг -- феррит + перлит: а -- микроструктура (Х500); б -- схема микроструктуры
Рисунок - 3. Сталь 30ХГСА. Закалка и высокий отпуск -- сорбит: а -- микроструктура (Х500); б -- схема микроструктуры
Микроструктура рессорно-пружинных сталей. Для пружин и рессор применяют углеродистые стали 65, 75, 85 с повышенным содержанием марганца (0,5--0,8%), а чаще легированные стали, например 65Г, 60С2, 50ХГ, 50ХФА, 60С2ХФА, 60С2Н2А и др. Для получения наиболее высокого значения предела упругости пружины и рессоры подвергают закалке с 800--850°С в масле или воде с последующим отпуском при 350--500°С (в зависимости от марки стали) с целью образования структуры троостита.
Рисунок - 4. Сталь 60С2. Состояние поставки -- феррит + перлит а -- микроструктура (Х500); б -- схема микроструктуры
Рисунок - 5. Сталь 60С2. Закалка и средний отпуск -- троостит: а -- микроструктура (Х500); б--схема микроструктуры
сталь термический закалка
Сталь 60С2 в состоянии поставки (рис. 4) имеет структуру феррит + перлит, после закалки и отпуска (рис. 5) -- троостит.
Микроструктура быстрорежущей стали. Наиболее характерными и распространенными легированными инструментальными сталями являются быстрорежущие стали, например Р18, Р6М5 и др.
В литом состоянии структура быстрорежущей стали состоит из ледебуритной эвтектики, имеющей «скелетообразный» вид, и продуктов распада аустенита (рис. 6). Наличие в литой быстрорежущей стали ледебуритной эвтектики придает стали хрупкость.
Рисунок - 6. Быстрорежущая сталь Р18. Литье: а -- микроструктура (Х500); б -- схема микроструктуры
Для разрушения ледебуритной эвтектики литую быстрорежущую сталь подвергают обработке давлением (прокатке, ковке) и отжигу. Ковка изменяет строение быстрорежущей стали, так как эвтектика разбивается на отдельные обособленные карбиды.
Микроструктура кованой и отожженной быстрорежущей стали состоит из крупных первичных карбидов, более мелких вторичных карбидов и сорбитообразного перлита, представляющего собой феррит и мелкие эвтектоидные карбиды и занимающего основное поле шлифа (рис. 7).
В прокатанной или плохо прокованной быстрорежущей стали карбиды располагаются неравномерно в виде скоплений и полос (карбидная неоднородность рис. 8).
Рисунок - 7. Сталь Р18. Ковка и отжиг: а -- микроструктура (Х500); б -- схема микроструктуры;
Рисунок - 8. Сталь P18. Карбидная неоднородность: а -- микроструктура (X100); б -- схема микроструктуры
Микроструктура быстрорежущей стали, закаленной с оптимальной температуры, состоит из мартенсита, карбидов и остаточного аустенита. Однако травлением выявляются, главным образом границы бывших зерен аустенита и очень плохо обнаруживается основная структурная составляющая -- мартенсит. Поэтому по внешнему виду структура закаленной быстрорежущей стали кажется состоящей только из аустенита и карбидов (рис. 9).
Микроструктура быстрорежущей стали, закаленной от температуры ниже оптимальной (недогрев), характеризуется более мелкими зернами аустенита, но большим количеством нерастворившихся карбидов (рис. 10).
Рисунок - 9. Сталь Р18 Закалка (нормальный нагрев): а -- микроструктура (Х500); б -- схема микроструктуры
Рисунок - 10. Сталь Р18. Закалка (недогрев): a -- микроструктура (Х500); б -- схема микроструктуры
Рисунок - 11. Сталь P18. Закалка (перегрев): а -- микроструктура (Х300); б -- схема микроструктуры
Рисунок - 12 Сталь Р18. Закалка (пережог): а -- микроструктура (Х500); б -- схема микроструктуры
Рисунок - 13 Сталь Р18. Закалка и трехкратный отпуск: а -- микроструктура; б -- схема микроструктуры
Микроструктура быстрорежущей стали, закаленной с температуры выше оптимальной (перегрев), характеризуется значительным ростом зерна, образованием сетки карбидов (рис. 11), а иногда даже и оплавлением и появлением ледебуритной эвтектики (рис. 12).
Микроструктура закаленной быстрорежущей стали после трехкратного отпуска при 550--570° С состоит из мартенсита и карбидов (рис. 13).
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Обзор режимов закалки и отпуска деталей штампового инструмента горячего деформирования. Выбор стали для изготовления деталей штампов, обрабатывающих металл в горячем состоянии. Характеристика микроструктуры и свойств штампов после термической обработки.
контрольная работа [22,5 K], добавлен 18.05.2015Конструкционные стали с повышенным содержанием углерода. Качество и работоспособность пружины. Маркировка и основные характеристики пружинных сталей. Основные механические свойства рессорно-пружинной стали после специальной термической обработки.
курсовая работа [25,4 K], добавлен 17.12.2010Применение поверхностной закалки с индукционным нагревом. Стадии химико-термической обработки стали. Технология цементации твердым карбюризатором, газовой цементации и азотирования. Термическая обработка после цементации и свойства цементованных деталей.
презентация [309,5 K], добавлен 29.09.2013Сравнительная характеристика сталей. Микроструктура быстрорежущей стали Р6М5 в литом состоянии. Разработка режима термической обработки. Закалка, трёхкратный отпуск. Оборудование для нагрева, отжига проволоки, ленты. Подъемно-транспортное оборудование.
контрольная работа [1,8 M], добавлен 10.11.2008Классификация инструментальных сталей. Влияние легирующих элементов на структуру и свойства штамповых сталей. Химический состав стали 4Х5МФ1С. Влияние температуры закалки на структуру и твердость материала. Оценка аустенитного зерна и износостойкости.
дипломная работа [492,5 K], добавлен 19.02.2011Понятие, общая характеристика и виды термической обработки стали. Особенности основных этапов собственно-термической обработки стали, а именно отжига, нормализации, закалки, отпуска и старения. Отпускная хрупкость I, II рода и способы ее устранения.
лабораторная работа [38,9 K], добавлен 15.04.2010Виды термической обработки металлов. Превращения, протекающие в структуре стали при нагреве и охлаждении. Образование аустенита. Рост аустенитного зерна. Снятие напряжения после ковки, сварки, литья. Диаграммы изотермического образования аустенита.
презентация [50,4 K], добавлен 14.10.2013Рассмотрение правил проведения макро- и микроанализа металлов и сплавов, определению твердости, исследованию структур и свойств сталей и чугунов, цветных сплавов и пластмасс. Практические вопросы термической и химико-термической обработки металлов.
учебное пособие [4,4 M], добавлен 20.06.2012Классификация изотропных электротехнических сталей. Влияние химического состава на магнитные свойства. Технология производства изотропных сталей в условиях ОАО "НЛМК". Исследование влияния углерода на формирование структуры и текстуры изотропной стали.
дипломная работа [1,8 M], добавлен 05.02.2012Что такое твердый раствор замещения. Режим термической обработки шестерен из стали 20Х с твердостью зуба HRC58-62. Микроструктура и свойства поверхности и сердцевины зуба после термической обработки. Представление о молекулярном строении полимеров.
курсовая работа [755,8 K], добавлен 08.04.2017Изменение механических, физических и химических свойств углеродистых конструкционных и инструментальных сталей в результате химико–термической обработки. Марки сталей, их назначение и свойства. Структурные превращения при нагреве и охлаждении стали.
контрольная работа [769,1 K], добавлен 06.04.2015Сущность и назначение термической обработки металлов, порядок и правила ее проведения, разновидности и отличительные признаки. Термомеханическая обработка как новый метод упрочнения металлов и сплавов. Цели химико-термической обработки металлов.
курсовая работа [24,8 K], добавлен 23.02.2010Трубы (газо- и нефтепроводы) и основные требования к ним. Влияние параметров контролируемой прокатки на структуру и свойства низкоуглеродистой низколегированной стали 10Г2ФБ. Влияние исходной структуры стали после дополнительной термической обработки.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 02.07.2012Исследование основных видов термической обработки стали: отжига, нормализации, закалки, отпуска. Изучение физической сущности процесса сварки. Технологический процесс электродуговой и электрошлаковой сварки. Пайка и состав оловянно-свинцовых припоев.
реферат [193,4 K], добавлен 22.03.2013Фазовые превращения в сплавах при нагреве и охлаждении. Процесс и этапы образования аустенита при нагреве. Структура стали после термической обработки. Диаграмма изотермического превращения переохлажденного аустенита. Мартенситное превращение в стали.
презентация [574,6 K], добавлен 29.09.2013Изготовление деталей из легированных сталей. Изучение их механических и химических свойств. Фазовый состав, структура и назначение сталей марки 30Г2 и 12Х2Н2. Режимы их термической обработки. Описание и анализ диаграмм изотермического распада аустенита.
курсовая работа [964,9 K], добавлен 02.06.2014Ознакомление с методикой разработки технологического процесса термической обработки деталей: автомобилей, тракторов и сельскохозяйственных машин. Расшифровка марки заданной стали, описание ее микростуктуры, механических свойств до термической обработки.
контрольная работа [46,9 K], добавлен 05.12.2008Изучение понятия и особенностей термической обработки стальных деталей. Характерные черты закалки, отпуска и отжига - температура нагрева и способ последующего охлаждения. Отпуск закаленных деталей. Отжиг дюралюминия, меди и латуни. Воронение стали.
презентация [152,4 K], добавлен 20.06.2014Назначение и виды термической обработки металлов и сплавов. Технология и назначение отжига и нормализации стали. Получение сварных соединений способами холодной и диффузионной сварки. Обработка металлов и сплавов давлением, ее значение в машиностроении.
контрольная работа [2,6 M], добавлен 24.08.2011Закономерности и кинетика мартенситного превращения. Зарождение и рост кристаллов мартенсита. Термоупругое равновесие фаз. Структура порошков после азотирования. Исследование микроструктуры и фазового состава образцов после закалки от разных температур.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 11.10.2015
