13 МТКМ РГР

Для экспериментальной оценки твердости используем метод Роквелла, в этом методе твердость оценивают по величине оставшегося отпечатка на поверхности испытуемого материала.

По методу Роквелла (рисунок 5) твердость определяют вдавливанием алмазного конуса при нагрузке 1500Н (НRс). Величину твердости устанавливают с помощью индикатора, циферблат которого имеет три шкалы: красную В – для испытаний стальным шариком; черную А, С - для испытаний алмазным конусом. Твердость по Роквеллу измеряется в условных единицах. С помощью специальных таблиц показания твердости по Роквеллу могут быть переведены в показания по Бринеллю.

Рисунок 5 .Метод определения твердости по Роквеллу

ЗАДАНИЕ №3

Опишите способ термической обработки, а именно закалку и отпуск, вала из стали40.Постройте график термической обработки изделия.На основедиаграммы состояний «железо–цементит» и построенного графика термической обработки опишите превращения, происходящие в структуре стали.

Сталь 40 – содержание углерода 0,4%, сталь конструкционная углеродистая качественная, доэвтектоидная. Использование в промышленности: трубы, поковки,крепежныедетали,валы,диски,роторы,фланцы,зубчатыеколеса,втулки для длительной и весьма длительной службы.

Вал – деталь машины, предназначенная для передачи крутящего момента и восприятия действующих сил со стороны расположенных на нём деталей и опор.

Рисунок 6. Диаграмма для определения начальной температуры закалки стали 40

Для данной стали применим полную закалку Т0=800°С. При полной закалке доэвтектоидные стали нагревают на 30-50 °С выше Ас3 (Т0). Цель закалки - получение неравновесных структур и более высоких механических свойств - твердости, прочности, упругости, износостойкости. Охлаждение производится в воде.

Тзак 800 (30...50) 830...850 С

Рисунок 7. Структурные превращения доэвтектоидной стали после закалки

Далее проводим отпуск. Вид отпуска выбираем в зависимости от выполняемых функций. Высокому отпуску подвергают детали, воспринимающие ударные нагрузки (зубчатые колёса, валы).

Высокий отпуск выполняется при температурах 500-650 °С. В процессе высокого отпуска мартенсит распадается с образованием структуры сорбита отпуска. Эта структура обеспечивает лучшее сочетание прочности и пластичности стали. Применяется этот вид отпуска для деталей из конструкционных сталей, работающих при ударных нагрузках. Закалку стали с последующим высоким отпуском называют улучшением. Охлаждение изделия производим на воздухе.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Вданной расчётно-графической работе была изучена диаграмма «Fe-C»(железо

–углерод). В ходе выполнения работы построил диаграмму «Fe-C», описал структурные и фазовые превращения при медленном охлаждении сплава с содержанием углерода 4.2%, при T=800°C. Охарактеризовал сплав, определил для него состав фаз, определил число степеней свободы и построил кривую охлаждения.

Во втором задании для указанного изделия выбрал марку сплава и описал технологию обработки и структуру для получения окончательных свойств.

Вследующем задании описал режим термической обработки изделия из стали 40. Построил график термической обработки изделия и описал превращения, происходящие в структуре стали.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Методические указания по выполнению расчетно-графической работы по разделу «Материаловедение» дисциплины «Материаловедение. Технология конструкционных материалов» для студентов специальности 190300 (23.05.03) очной и заочной формы обучения / Ж.В. Самохвалова. – Самара: СамГУПС, 2015. – 21 с

2.Задания на контрольную работу с методическими указаниями по дисциплинам «Материаловедение», «Материаловедение. Технология конструкционных материалов» для студентов заочной формы обучения специальностей 190109.65, 190300.65 / Составители: Т.П. Лукоянчева, Ж.В. Самохвалова. – Самара, СамГУПС, 2013. – 33

3.Самохвалова Ж.В. Материаловедение: Конспект лекций / Ж.В. Самохвалова. – Самара : СамГУПС, 2008. – 101 с

4.Марочник сталей и сплавов. http:// splav-kharkov.com

5.Материаловедение: Учебник для ВУЗов. / Арзамасов Б.Н., Макарова В.И., МухинГ.Г.,РыжовН.М.,СилаеваВ.И.подредакциейАрзамасоваБ.Н.иМухина Г.Г. М., Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001. – 648 с.