|
|||||||
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
МИКРОАНАЛИЗ ТЕРМИЧЕСКИ ОБРАБОТАННЫХ СТАЛЕЙЦель работы: 1. Изучить структуры термически обработанных углеродистых сталей (доэвтектоидной и заэвтектоидной); 2. Установить зависимости между режимом термообработки, структурой и механическими свойствами стали. Приборы, материалы, инструменты: 1) металлографический микроскоп МИМ-10 2) коллекция шлифов 3) твердомер ТК-2 Все превращения в сплавах, происходящие по диаграмме состояния железо–углерод, протекают при медленном охлаждении; они успевают полностью завершиться при температурах, указанных на диаграмме, вследствие чего получаются равновесные структуры. Скорость охлаждения при термообработке имеет большое значение. Аустентит при быстром непрерывном охлаждении распадается с образованием следующих структур: сорбита, троостита и мартенсита. При скоростях охлаждения до 50 0С в секунду распавшийся аустенит образует структуру сорбит, представляющую собой смесь феррита, цементита, но более мелкодисперсную, чем перлит. Сорбит по сравнению с перлитом обладает большей вязкостью и лучшими упругими свойствами. Твердость сорбита НВ=250-350. Структура сорбита встречается в конструкционных сталях после закалки с охлаждением в масле, а также после закалки и после высокого отпуска. При скоростях охлаждения до 80-100 0С в секунду образуется троостит, представляющий собой смесь феррита и цементита очень высокой степени дисперсности. Твердость троостита НВ = 350-500. Структуру троостита могут иметь конструкционные стали, закаленные с охлаждением в масле и закаленные и опущенные при температуре 350-450 0С. Строение троостита почти не выявляется в микроскоп из-за значительной измельченности частиц цементита и феррита. При изготовлении микрошлифа троостит, как высокодисперсная двухфазная структура, обнаруживает травимость по сравнению с другими структурами стали. Поэтому при микроанализе троостит выявляется в виде темных образований. При скоростях охлаждения 150-180 0С в секунду образуется мартенсит, представляющий собой перенасыщенный твердый раствор углерода в -железе. Мартенситная структура типична для закаленных сталей и характеризуется игольчатым строением, большой хрупкостью и твердостью НВ = 500-600. Структура мартенсита встречается в конструкционных и легированных сталях после закалки в масле и воде и последующего низкого отпуска. Структура стали, получаемая после термообработки, зависит не только от скорости охлаждения, но и от температуры нагрева. При нагреве доэвтектоидной стали до температур выше точка Асз и последующем быстром охлаждении со скоростью, превышающей критическую, структура будет состоять из одного мартенсита. Такая сталь обладает высокой твердостью. При нагреве доэктивтоидной стали до температуры выше точки Ас 1 и последующим охлаждении с той же скоростью в структуре стали, наряду с мартенситом, будет присутствовать часть феррита и закалка окажется неполной. Заэвтектоидная сталь, нагретая до температуры выше Ас1 и охлажденная с большой скоростью, будет состоять из мартенсита, избыточного цементита и некоторого количества остаточного аустентита. Присутствие избыточного цементита в структуре закаленной стали повышает ее твердость и износоустойчивость; только важно, чтобы он находился не в виде цементной сетки, которая придает хрупкость стали, а в виде зернистого цементита. Нагрев заэвтоидной стали до температуры выше Асз при охлаждении с той же скоростью приведет к образованию структуры из крупнокристаллического мартенсита и значительного количества остаточного аустенита. Структура, получаемая в стали при распаде переохлажденного аустенита при температурах критической точки в изотермических условиях, характеризуется диаграммой изотермического превращения аустенита. Низкий отпуск закаленной стали, производимый с нагревом до 200-250 0С, не вызывает заметных изменений в ее структуре, наблюдаемой в микроскопе. Образуется структура отпущенного мартенсита; отпущенный мартенсит похож на мартенсит закалки. Характерным является только то, что если в мартенсите после закалки иглы пластин светлые, то в отпущенном мартенсите они темные. Изменение цвета связано с изменениями, происходящими в мартенсите при низкотемпературном отпуске. При нагреве стали со структурой мартенсита до 200 0С происходит выделение из перенасыщенного твердого раствора углерода в a-железе мельчайших частичек цементита, еще связанных с исходной фазой (a-раствором). При этом уменьшается степень тетрагональности мартенсита. Микроструктура троостита отпуска образуется после отпуска при 300-400 0С стали, закаленной на мартенсит. Характерно для троостита отпуска является сильное потемнение при травлении. Микроструктура сорбита отпуска образуется после отпуска при 500-600 0С стали, закаленной на мартенсит. Кристаллики карбидов в троостите и сорбите отпуска имеют зернистую форму. Изучение структуры проводится путем просмотра под микроскопом коллекции шлифов термически обработанных углеродистых сталей. Условия образования структурных составляющих определяют по диаграмме состояния Fe-C и С-образной кривой изотермического аустенита. В наших условиях твердость металлов определяется прибором Роквелла, – следовательно, необходимо эту твердость перевести по таблице перевода твердости по Бринеллю.
Рис. 22. Игольчатый мартенсит
Поиск по сайту: |
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.004 сек.) |