3.3 Експериментальна частина
3.3.1 Обладнання:
Металографічний мікроскоп ММР-4;
Твердомір типу Роквелла ТК-2;
Зразки вуглецевих сталей з різним вмістом вуглецю.
3.3.2 Хід роботи
За допомогою металографічного аналізу я вивчив структуру вуглецевих сталей доевтектоїдного, евтектоїдного і заевтектоїдного складу. Визначив структурні складові досліджуваних сталей, схематично зобразив ці структури.
Також вивчив структуру вуглецевих сталей, вказав кількість фериту, перліту, цементиту та виміряв твердість (HRB). Побудував графік залежності твердості сталі від вмісту вуглецю.
Зразок 1: технічне залізо (вміст вуглецю до 0,02% )
Зразок 2: Сталь 20 (вміст вуглецю дорівнює 0,2% )
Зразок 3: Сталь 65 (вміст вуглецю дорівнює 0,65% )
Зразок 4: У8 (вміст вуглецю дорівнює 0,8% )
Зразок 5: У10 (вміст вуглецю дорівнює 1,0% )
Зразок 6: У10 (вміст вуглецю дорівнює 1,0% ), сфероїдизуючий відпал
Таблиця 3.1 – Експериментальні дані
|
Зразок |
Структура |
HRB |
І |
Сталь 10 |
Ф + П |
62 |
Сталь 20 |
64 |
||
Сталь 45 |
68 |
||
Сталь 65 |
68 |
||
ІІ |
У8 |
П |
95 |
ІІІ |
У10 |
П + Ц |
110 |
Рисунок 3.5 – Графік залежності твердості від вмісту вуглецю
3.4 Індивідуальна частина
Таблиця 3.2 – Індивідуальне завдання
Марка сталі |
Хімічний склад, % |
Структура |
Застосування |
45Г |
C 0,42 - 0,5 Si 0,17 - 0,37 Mn 0,7 - 1 S до 0,035 P до 0,035 Fe ~97
|
Ф+П |
Колінчаті вали, шатуни, осі, карданні вали, гальмівні важелі, диски тертя, зубчасті колеса, шліцьові і шестеренні вали, анкерні болти. |
10Г2 |
C 0,07 - 0,15 Si 0,17 - 0,37 Mn 1,2 - 1,6 S до 0,035 P до 0,035 Fe ~97 |
Ф+П |
Кріпильні та інші деталі, що працюють при температурі від -70 ° С під тиском. |
15ХФ |
C 0,12 - 0,18 Si 0,17 - 0,37 Mn 0,4 - 0,7 S до 0,035 P до 0,035 Cr 0,8 - 1,1 V 0,06 - 0,12 Fe ~97 |
Ф+П |
Для дрібних деталей, що піддаються цементації і загартування з низьким відпусткою (зубчасті колеса, поршневі пальці, розподільні вали, плунжери, копіри) |
20ХН |
C 0,17 - 0,23 Si 0,17 - 0,37 Mn 0,4 - 0,7 Ni 1 - 1,4 S до 0,035 P до 0,035 Cr 0,45 - 0,75 Fe ~96 |
Ф+П |
Шестерні, втулки, пальці, деталі кріплення та інші деталі, від яких потрібна підвищена в'язкість і помірна прокаливаемость. |
45ХН |
C 0,41 - 0,49 Si 0,17 - 0,37 Mn 0,5 - 0,8 Ni 1 - 1,4 S до 0,035 P до 0,035 Cr 0,45 - 0,75 Cu до 0,3 Fe ~96 |
Ф+П |
Колінчаті вали, шатуни, шестерні, шпинделі, муфти, болти та інші відповідальні деталі. |
34ХН3М |
C 0,3 - 0,4 Si 0,17 - 0,37 Mn 0,5 - 0,8 Ni 2,75 - 3,25 S до 0,035 P до 0,03 Cr 0,7 - 1,1 Mo 0,25 - 0,4 Fe ~94 |
П |
Великі особливо відповідальні деталі з високими вимогами до механічних властивостей. |
Шарико-підшипникові сталі |
|||
ШХ15СГ |
C 0,95 - 1,05 Si 0,4 - 0,65 Mn 0,9 - 1,2 S до 0,02 P до 0,027 Cr 1,3 - 1,65 Fe ~95 |
Ц+П |
Великогабаритні кільця шарико-і роликопідшипників зі стінками товщиною більше 20-30 мм, кульки діаметром більше 50 мм; ролики діаметром більше 35 мм. |
ШХ4 |
C 0,95 - 1,05 Si 0,15 - 0,3 Mn 0,15 - 0,3 S до 0,02 P до 0,027 Cr 0,35 - 0,5 Fe ~97 |
Ц+П |
Кільця залізничних підшипників. |
Жароміцні сталі |
|||
12Х1МФ |
C 0,08 - 0,15 Si 0,17 - 0,37 Mn 0,4 - 0,7 S до 0,025 P до 0,03 Cr 0,9 - 1,2 Mo 0,25 - 0,35 V 0,15 - 0,3 Fe ~96 |
П |
Для виготовлення деталей, що працюють при температурі 540-580 ° С. |
Пружинні сталі |
|||
55С2 |
C 0,52 - 0,6 Si 1,5 - 2 Mn 0,6 - 0,9 S до 0,035 P до 0,035 Fe ~96 |
Ф+П |
Пружини і ресори, що застосовуються в автомобілебудуванні, тракторобудуванні, залізничному транспорті та інших галузях машинобудування. |
3.5 Висновок: на лабораторній роботі я ознайомився з діаграмою стану сплаву Fe-Fe3C та вивчив основні структурні складові сталі та її види в залежності від вмісту карбону сталі поділяються на: доевтектоідні (до 0,8%С – Ф+П); евтектоідні (0,8%С – П); заевтектоідні (0,8-2,14%С – Ц+П), а також технічні сталі(до 0,02%С – Ф+ЦIII) та визначив, що зі збільшенням вмісту вуглецю у сталі збільшується її твердість.