Обладнання та матеріали: муфельна піч, твердомір ТК-2, зразки з вуглецевої сталі, лещата, наждачний папір.

Короткі теоретичні відомості

Термічна обробка являє собою сукупність операцій нагрівання, витримки та охолодження, які проводяться у визначеній послідовності з метою зміни внутрішньої будо-ви сплаву та отримання потрібних властивостей.

Розрізняють чотири основних види термічної оброб-ки: гартування, відпуск, відпал 1 та 2 роду. Використо-вуючи підручники (1) с. 191, (2) с. 73 та лабораторні прак-тикуми (3) с. 155, (4) с. 58, вивчіть їх.

Послідовність виконання роботи

1. Підготувати зразок для термічної обробки із заготовки, виданої викладачем.

2. За допомогою приладу ТК-2 визначити твердість зразка до термічної обробки.

3. Визначити температуру гартування сталі (користу-ючись „стальною” частиною діаграми залізо-цементит). Для доевтектоїдних сталей необхідна температура гарту-вання на 30-50°С вище лінії А3. Для високовуглецевих заевтектоїдних сталей (У9-У12) необхідна температура гартування на 30-50°С вище лінії А І.

4. Визначити час нагріву зразка з розрахунку 1,5 хв. на 1 мм діаметра або товщини зразка.

5. Зразок помістити у піч, нагріту до температури гар-тування для сталі даної марки, витримати у печі не обхід-ний час.

При нагріванні до температури гартування зразків з сталі 40-65 початкова ферито-перлітна структура перетво-риться у структуру аустенітну, а у зразках з сталі У9-У12 при температурі гартування буде структура аустеніт та цементит, тобто частина цементиту залишається нероз-чиненою. Орієнтовну температуру нагріву зразка визначте, використавши кольори гартування.

Порівняйте орієнтовно встановлену температуру за кольором та показами приладів.

6. Витягніть з печі зразок і охолодіть у воді (маслі,) при неперервному енергійному русі у охолоджуваній рідині. При охолодженні у воді відбувається розпад аустеніту з утворенням мартенситу. При охолодженні у маслі утворюється змішана мартенситно-троститна струк-тура.

7. Зразок очистити від окалини, а торці зачистити шліфувальною шкуркою, тобто підготувати до вимірюва-ння твердості.

8. Визначити твердість загартованого зразка.

9. Користуючись діаграмою залізо-цементит визначи-ти температуру відпуску зразка та встановити режим від-пуску.

10. Помістити зразок у піч та нагріти до встановленої температури. Витримати необхідний час, витягти зразок з печі та охолодити на повітрі. При відпуску використовуйте

залежність між кольором мінливості та температурою.

У результаті відпуску проходить перетворення мар-тенситу, зниження внутрішніх напруг та крихкості.

11. Зачистіть торці зразка шліфувальним папером та визначте твердість.

12. Режим термообробки та результати занесіть до звітної таблиці.

Питання для самоконтролю

1. Які метали гартуються, а які ні ?

2. Чому при гартуванні доевтектоїдні сталі нагріва-ють вище лінії точок А3, а заевтектоїдні - А1 ?

3. Чим пояснити те, що після гартування твердість металу значно збільшується ?

4. Які структури називають мартенсит, бейніт, тростит та сорбіт ? Як їх отримати ?

5. При термічній обробці використовують різні охолоджувальні середовища (вода, мінеральні масла і т.д.). Чим обумовлений вибір у конкретних випадках ?

6. Чи впливає швидкість нагріву, час витримки та швидкість охолодження на якість термічної обробки при відпалах, гартуванні та відпуску ?

7. Які зустрічаються дефекти при термічній обробці? Чим вони обумовлені ?