к выполнению и защите лабораторной работы

 

Теория термической обработки

 

1. Что понимают под термической обработкой?

2. Распад переохлажденного аустенита в изотермических условиях и при непрерывном охлаждении с различными скоростями. В каких координатах строятся термокинетические диаграммы?

3. В чем различие между перлитом, сорбитом, трооститом и бейнитом в строении и по свойствам? Что понимают под мартенситом? Каковы его свойства в сравнении с другими структурными составляющими, образующимися при распаде переохлажденного аустенита?

4. В чем заключается влияние углерода на температуру начала и конца мартенситного превращения?

5. Что понимают под критической скоростью закалки? От чего она зависит?

6. Превращение мартенсита (закалки) и остаточного аустенита при нагреве закаленной стали. Чем отличается мартенсит отпуска от мартенсита закалки? В чем отличие строения сорбита и троостита отпуска от одноименных структур, образующихся при распаде переохлажденного аустенита?

 

Технология термической обработки стали

 

1. Какие операции термических обработок называют отжигом, нормализацией, закалкой и отпуском? Каковы условия охлаждения при этом?

2. Какие параметры характеризуют режим любой термической обработки? От каких факторов зависят? Как выбирается температура нагрева, время нагрева и выдержки для термической обработки?

3. После какой термической обработки достигается наиболее высокая твердость?

4. Закалка при непрерывном охлаждении, прерывистая, ступенчатая и изотермическая. Требования к охлаждающим средам. Охлаждающие среды.

5. Что такое закаливаемость и прокаливаемость сталей? Перечислите основные факторы, оказывающие наибольшее влияние на эти характеристики. Какова связь между прокаливаемостью и критической скоростью закалки?

6. Назовите виды отпуска закаленных сталей.

 

Дополнительные вопросы к защите лабораторной работы

 

1. Перечислите возможные продукты распада переохлажденного аустенита при охлаждении со скоростями меньше и больше критической.

2. В каких случаях изделия подвергаются отжигу, нормализации или закалке?

3. Какими структурными дефектами сопровождается нагрев изделий значительно выше верхних критических температур? При какой температуре начинается интенсивный рост аустенитного зерна наследственно мелкозернистой стали?

4. Как отражается перегрев сталей на свойствах термообработанных изделий?

5. Почему полный отжиг не применяется для заэвтектоидных сталей?

6. Для изделий из каких сталей отжиг можно заменить нормализацией? Почему?

7. Какими характеристиками оцениваются результаты закалки сталей?

8. Почему закалка не может быть окончательной термической обработкой?

9. Почему доэвтектоидные стали рекомендуют подвергать полной закалке, а заэвтектоидные – неполной?

10. Чем определяется выбор охлаждающей среды при закалке?

11. Какой способ закалки позволяет иметь в изделиях наименьшие внутренние остаточные напряжения и величину деформации?

12. Какую микроструктуру принимают за закаленную? Как регулируется глубина закаленного слоя в реальных изделиях?

13. От чего зависит количество остаточного аустенита в закаленных сталях? Будет ли в структуре закаленной углеродистой стали с 0,5% углерода остаточный аустенит? Почему?

14. С какой целью производится тот или иной вид отпуска закаленных сталей? Как изменяется твердость закаленной стали в зависимости от температуры отпуска?

15. Что понимают под термическим улучшением? Когда оно применяется? Какова микроструктура стали? Какие свойства стали приобретают оптимальные значения?

16. Какая микроструктура обеспечивает наибольшую твердость стали?

17. Какие термические обработки обеспечивают наиболее высокую пластичность?

18. Какой термической обработкой можно повысить предел упругости стали?

19. Какая термическая обработка обеспечивает высокую износостойкость, а какая – предел выносливости?

20. В чем причина высокой восприимчивости сталей к термической обработке?

21. Назовите основные фазовые превращения при термической обработке стали.

22. В чем заключаются принципиальные отличия в условиях охлаждения при получении равновесных и неравновесных микроструктур?

 

Список рекомендуемой литературы

 

1. Арзамасов, Б.М. Материаловедение: учеб. для вузов / Б.Н. Арзамасов, В.Н. Макарова, Г.Г. Мухин [и др.]: под общ. ред. Б.Н. Арзамасова, Г.Г. Мухина. – 5-е изд., стер. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2003. – 648 с.

2. Лахтин, Ю.Н. Металловедение и термическая обработка металлов: учеб. для вузов / Ю.М.Лахтин. – 4-е изд. – М.: Металлургия, 1993.- 448с.

3. Лахтин, Ю.М. Материаловедение / Ю.М.Лахтин. – М.: Машиностроение,1990. - 528 с.

4. Мельников, В.П. Материаловедение. Термическая и химико-термическая обработки: сб. инд. заданий /В.П.Мельников – Брянск: БГТУ,1996.– 11с.

5. Мельников, В.П. Материаловедение. Термическая обработка: индивидуальные задания /В.П.Мельников. – Брянск: БИТМ, 1989. – 9 с.

Приложение

 

Справочные данные

 

Таблица 1

Критические температуры сталей

Марка стали	Критические точки, оС	Марка стали	Критические точки, оС
АС1	АС3	АС1	АС3	АСсm
			У7 У8 У9 У10 У12		- - -	- - -

 

Таблица 2

Интенсивность охлаждения изделий в охлаждающих средах

Охлаждающая среда	Скорость охлаждения в интервале температур ( о/сек)
500…600оС	200…300оС
Вода при + 18о + 26о + 50о + 74о Масло (20…200оС) Раствор NaCl в воде при + 18оС Спокойный воздух

 

 

Таблица 3

Твердость и микроструктура некоторых сталей в зависимости

от термообработки

Марка стали	Термообработка	Микроструктура	Твердость	Примечание
НВ	HRC
	Отжиг Нормализация Закалка Закалка и отпуск 200оС Закалка и отпуск 400оС Закалка и отпуск 600оС	Феррит и перлит Феррит и перлит Мартенсит закалки Мартенсит отпуска   Троостит отпуска   Сорбит отпуска	~179 ~197 - -   -	- - ~56 ~52   ~42   ~27	Диаметр образца 10 мм. Охлаждение при закалке в воде
У8	Отжиг   Нормализация   Закалка   Закалка и отпуск 200оС   Закалка и отпуск 600оС	Перлит пластинчатый Перлит пластинчатый сорбитизированный   Мартенсит закалки   Мартенсит отпуска     Сорбит отпуска	~230   ~270   -   -     -	-   -   ~63   ~60     ~30	Ø =10мм. Охлаждение при закалке в воде. После закалки кроме мартенсита имеется остаточный аустенит, который обнаруживается только спецметодами исследования

 

 

Материаловедение. Материаловедение и технология конструкционных материалов и другие совмещенные дисциплины. Исследование влияния термической обработки на микроструктуру и механические свойства некоторых углеродистых конструкционных и инструментальных сталей: методические указания к выполнению лабораторной работы № 6 для студентов всех форм обучения всех специальностей.

 

 

Мельников Валентин Павлович

 

 

Научный редактор С.В. Давыдов

Редактор издательства Л.И. Афонина

Компьютерный набор А.И. Жуков

Иллюстрации В.П.Мельников

 

 

Темплан 2008 г., п 165

Подписано в печать. Формат 60х84 1/16. Бумага офсетная. Офсетная печать. Усл. печ.л. 0,93. Уч.-изд.л. 0,93. Тираж 50 экз. Заказ. Бесплатно.

 

Брянский государственный технический университет.

241035, Брянск, бульвар 50-летия Октября, 7, БГТУ. 58-82-49.

Лаборатория оперативной полиграфии БГТУ, ул. Институтская, 16.