Исследование твердости различнолегированной стали после закалки и среднего (400°С) отпуска

Министерство образования и науки Российской Федерации

[pic 1]

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра материаловедения и технологии художественных изделий

Отчет по лабораторной работе №3

По дисциплине: Материаловедение

«Исследование твердости различнолегированной стали после закалки и среднего (400°С) отпуска»

Выполнил: студент НД-15-3        ________        /Китов В.Д./

                                      (группа)           (подпись)                (Ф.И.О.)

Проверил:         доцент        _________        /Шахназаров К.Ю./

                 (должность)                   (подпись)                                (Ф.И.О.)

Санкт-Петербург

2017

Цель работы: исследовать твердость различнолегированной стали после закалки и среднего (450°С) отпуска.

Приборы и материалы: закаленные образцы стали 12ХНВА, 38ХНЗМФА, ХВГ; электрическая печь, прибор для определения твердости образцов.

Краткие теоретические сведения

Структура закаленной стали представляет собой пересыщенный твердый раствор углерода в железе, что вызывает сильные внутренние напряжения. Вследствие этого атомная решетка искажается, превращаясь из кубической в тетрагональную, а сталь приобретает хрупкость и легко разрушается при ударных нагрузках. Если же устранить внутренние напряжения, то, не снижая прочности и твердости стали, можно уменьшить хрупкость и тем самым существенно улучшить ее эксплуатационные свойства, что и достигается операцией отпуска. Под действием повышенной температуры атомы углерода приобретают более высокую подвижность и благодаря этому выходят из твердого раствора. Они образуют с атомами железа химическое соединение — карбид Fe2C При этом внутренние напряжения в атомной решетке железа уменьшаются, и в результате снижается хрупкость закаленной стали.

При среднем отпуске 450°С и более происходят существенные изменения как в структуре, так и в свойствах закаленной стали, обусловленные укрупнением цементитных частиц: мелкие частицы как бы сливаются с более крупными. Такой процесс называется коагуляцией цементита. При температуре отпуска свыше 450°С частицы цементита становятся настолько крупными, что их без труда можно различить при наблюдении под микроскопом. Такую ферритно-цементитную структуру, полученную в результате закалки и отпуска при указанной температуре, называют трооститом. Твердость приблизительно HRC 30—45.