8.2 Материалы и принадлежности

• Образцы доэвтектоидной стали в отожженном состоянии: углеродистая (40, 45, 50), размер 101055 – 3 шт., легированная (40Х, 40ХН, 50Х), размер 101055 – 3 шт. (размеры даны в мм).

• Лабораторные печи с температурой 820 ^оС.

• Приспособления для загрузки и выгрузки образцов.

• Закалочные банки с холодной водой и машинным маслом.

• Твердомер ТК с шариком и алмазным конусом.

• Штангенциркуль или линейка.

• Микроскопы металлографические (х200 - 300).

• Коллекция микрошлифов – восемь образцов.

8.3 Порядок выполнения работы

8.3.1 Получить образцы из углеродистой и легированной сталей. Ознакомиться с марками, химическим составом, критическими точками. Измерить и записать размеры образцов и их твердость по шкале В на приборе Роквелла (HRB)

Посмотреть микроструктуру, зарисовать ее. Для углеродистой стали один из образцов испытать на ударную вязкость и определить КСU:

, Дж/м², или

, МДж/м²,

где А₀ и А₁ – показания прибора до и после испытания на удар, Дж;

F – площадь поперечного сечения образца в месте удара, м².

8.3.2 Подсчитать температуру нагрева углеродистой и легированной стали, зная их критические точки и структурную группу:

для доэвтектоидной стали Т_н = А_с3 + (30…50) ^оС,

для заэвтектоидной стали Т_н = А_с1 + (30…50) ^оС.

Подсчитать время нагрева τ_н и время выдержки τ_в. Время нагре- ва τ_н берется из расчета 1 мин на 1 мм минимального сечения образца, а τ_в = 0,5τ_н.

Загрузить образцы (по три от каждой марки стали) в печь с выбранной температурой Т_н, выдержать в течение времени τ = τ_н + τ_в, а затем охладить по одному образцу от каждой марки в воде, масле и на спокойном воздухе. (В масле охлаждать половину образца, оставшегося после испытания на ударную вязкость).

Охлажденные образцы зачистить наждачным кругом до металлического блеска.

8.3.3 Измерить твердость охлажденных образцов. Образцы, охлажденные на воздухе, – по шкале B Роквелла (HRB), а остальные – по шкале С Роквелла (HRC). Полученные значения перевести в твердость по Бринеллю (НВ). Образцы углеродистой стали, охлажденные в воде и на воздухе, испытать на ударную вязкость на маятниковом копре.

Получить коллекцию микрошлифов термически обработанных образцов. Изучить и зарисовать микроструктуру (зарисовать в кругах диаметром 35 – 40 мм или квадратах со стороною 30 – 35 мм, отдельные структурные составляющие указать стрелками).

Установить связь между структурой и твердостью. Вычертить диаграмму изотермического превращения аустенита для углеродистой и легированной стали. Указать, какие изученные среды и почему обеспечивают закалку стали. Обратить внимание на влияние легирующих элементов на распад аустенита, т.е. на значение критической скорости охлаждения.

8.4 Оформление отчета

8.4.1. Исходное состояние образцов

Марку стали, химический состав, значение критических температур, размеры образцов и другие данные по исходному состоянию образцов занести в таблицу 8.1.

Таблица 8.1 – Исходное состояние образцов

Показатель	Углеродистая сталь	Легированная сталь
Марка стали Химический состав Критические точки: Размеры образцов, мм Исходное состояние Структурная группа Твёрдость Ударная вязкость А0, Дж А1, Дж F, м^2 KCU, МДж/м^2 Микроструктура	АС1 = … АС3 = … …HRB, …HB	АС1 = … АС3 = … …HRB, …HB