POLITECHNIKA KRAKOWSKA Instytut Inżynierii Materiałowej Grupa Zespół Rok ak. IMIĘ NAZWISKO DATA OCENA PODPIS ĆWICZENIE NR 39 * KRUCHOŚĆ ODPUSZCZANIA STALI Sprawozdanie winno zawierać: Opracowanie wszystkich zagadnień zawartych w szablonie sprawozdania Zakres wiedzy: Ulepszanie cieplne Zmiany strukturalne podczas odpuszczania Cel odpuszczania stali Wpływ temperatury odpuszczania na właściwości stali Kruchość odpuszczania (rodzaje i przyczyny ich powstawania) Stale skłonne do kruchości odpuszczania Sposób zapobiegania i usuwania kruchości odpuszczania Literatura: 1. Wielgosz R. O., Pytel S. M., Zajęcia laboratoryjne z metaloznawstwa. Pol. Krakowska; Kraków; 2003 2. Dobrzański L. i in., Metaloznawstwo i obróbka cieplna materiałów narzędziowych, WNT, Warszawa 1990. 3. Haimann R., Metaloznawstwo, Wyd. Polit. WrocŁ, Wrocław 1990. 4. Poradnik Inżyniera, Obróbka cieplna stopów żelaza, WNT, Warszawa 1977. 5. Rudnik S., Metaloznawstwo, PWN, Warszawa 1994. 6. Polska Norma: PN-EN10083-1+A1:1999 Stale do ulepszania cieplnego. * Opracowanie: dr inż. Anna Rutkowska
1. Co to jest ulepszanie cieplne? 2. Jakie zmiany strukturalne zachodzą podczas odpuszczania stali? 3. Jak wpływa temperatura odpuszczania na właściwości stali? Zaznacz na wykresie na przykładzie stali niestopowej gatunku C45 (45) MPa R m, R e 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 100 200 300 400 500 600 ºC Temperatura odpuszczania HRC 60 50 40 30 20 KCU, A 5 0,30 0,20 0,10 0,00 4. Jakie ujemne skutki towarzyszą procesowi odpuszczania? 5. Podkreśl które z wymienionych gatunków stali narażone są na kruchość odpuszczania. I rodzaju: C45 (45), C55 (55), 28Cr4 (40H), 42CrMo4 (40HM), 35CrMo4 (35HM) II rodzaju: C45 (C45), 44Mn6 (45G2), 28Cr4 (40H), 50Cr4 (50H), 42CrMo4 (40HM), 35CrMnMo (35HGM)
6. Opisz i zaznacz na wykresie zakres występowania kruchości odpuszczania I rodzaju (nieodwracalnej) i II rodzaju (odwracalnej) 7. Przyczyny powstawania 8. Sposoby zapobiegania kruchości odpuszczania 9. Czy możliwe jest usunięcie skutków kruchości odpuszczania, a jeżeli tak to w jaki sposób?
10. Badanie kruchości odpuszczania. zahartować w wodzie lub w oleju 6 próbek udarnościowych ze stali gatunku (40HN) lub 28Cr4 (40H) (temperatura hartowania 820 840 ºC, czas grzania 12 [min], chłodzeni w oleju) zmierzyć twardość wszystkich próbek na aparacie Rockwella. Wyniki zapisać w tabeli Przeprowadzić operację odpuszczania w temperaturze 180 ºC w temperaturze 300 ºC w temperaturze 600 ºC dwie próbki wygrzewanie 30 minut chłodzenie jedna próbka w wodzie, druga na powietrzu dwie próbki wygrzewanie 30 minut, w tym jedna umieszczona tyglu i obsypana opiłkami żeliwa chłodzenie jedna próbka w wodzie, druga wraz z tyglem na powietrzu dwie próbki wygrzewanie 30 minut, w tym jedna umieszczona tyglu i obsypana opiłkami żeliwa chłodzenie jedna próbka w wodzie, druga wraz z tyglem na powietrzu Ponownie zmierzyć twardość wszystkich próbek na aparacie Rockwella. Wynik zapisać w tabeli. Zmierzyć udarność wszystkich próbek na młocie Charpe'ego. Wyniki zapisać w tabeli. Sporządzić wykres KCU = f(temp. odpuszcz.). Zaznaczyć na wykresie zakres kruchości odpuszczania I rodzaju (nieodwracalnej) i II rodzaju (odwracalnej). Nr pr. Twardość HRC po hart. z temp. 840 ºC w wodzie pomiar śr. Twardość HRC po odpuszczaniu temp. odpusz. czynnik chł. 1 620 ºC woda 2 620 ºC powiet. 3 300 ºC woda 4 300 ºC powit. 5 180 ºC woda 6 180 ºC powit. pomiary śr. praca [J] Udarność KCU przekrój w miejscu karbu KCU [J/cm 2 ]
Udarność [J/cm2] 0 200 400 600 800 1000 11. Interpretacja otrzymanych wyników Temperatura [ºC]