Влияние легирующих элементов на структуру и свойства штамповых сталей
Термическая обработка штамповых сталей для горячего деформирования
Влияние термической обработки на свойства штамповых сталей
Патентный поиск
Методы эксперимента
Методика нанесения покрытий
Экспериментальная часть
Влияние температуры отпуска на твердость стали 4Х5МФ1С
Влияние режима термической обработки на карбидную фазу
Определение объемной доли карбидных включений
Строение карбидных фаз
Влияние температуры закалки на аустенитное зерно
Влияние температуры отпуска на износостойкость
Экономика и организация производства
Расчет основных параметров сетевого графика
Оптимизация сетевого графика
Затраты на электроэнергию
Затраты на воду для технических нужд
Оценка экономической эффективности результатов исследования
Оценка естественной вентиляции лаборатории
Навигация
Экспериментальная часть
Исследования свойств штамповой стали после термической обработки
140975
знаков
39
таблиц
36
изображений
3. Экспериментальная часть
3.1 Влияние температуры закалки на структуру и твердость стали 4Х5МФ1С
Фотографии микроструктуры исследуемых образцов были получены с помощью микроскопа «EPIQUANT» после подготовки поверхности по вышеприведенной методике (см. п. 2.2.1). Травление осуществлялось электролитически при напряжении на катоде 2 В. В качестве травителя применялся спиртовой раствор треххлористого железа и лимонной кислоты.
Структура изучаемой стали представляет собой мартенсит, аустенит остаточный и карбиды (рис.12). Основная структура – мартенсит – плохо выявляется. Структуру необходимо просматривать при больших увеличениях, так как после закалки без перегрева зерна аустенита и кристаллы мартенсита очень малы.
С увеличением температуры нагрева под закалку, в конечном итоге, получаем более крупные мартенситные иглы, что можно наблюдать на фотографиях. Последнее обусловлено ростом действительного зерна аустенита при повышении температуры из-за стремления системы к минимуму свободной энергии. В свою очередь размер действительного зерна аустенита оказывает существенное влияние на дисперсность мартенсита и механические свойства стали в закаленном и отпущенном состоянии.
Общей для всех штамповых сталей тенденцией является большое содержание остаточного аустенита после закалки. Причем с повышением легированности твердого раствора понижаются температуры мартенситного превращения и возрастает количество аустенита. В комплекснолегированных сталях его количество может достигать 15–30% после обработки по оптимальным режимам и 60–80%после закалки с перегревом на 50–70оС. [4]
Концентрация углерода в мартенсите определяется химическим составом сталей и температурно-временными параметрами аустенизации. После обработки по принятым режимам (то есть на зерно не крупнее 8 балла) она составляет до 65–85% от общего содержания углерода в стали. При понижении температуры закалки фиксируемые в мартенсите содержания углерода уменьшаются, при этом его перераспределению в легированной стали сопутствует обеднение твердого раствора и легирующими элементами. Этот процесс наряду с выделением карбидов по границам зерен аустенита сопровождается также снижением пластичности, ударной вязкости и теплостойкости.
Твердость является важнейшим свойством инструментальных сталей. Она характеризует напряженное состояние, близкое к неравномерному всестороннему сжатию, и тем самым определяет сопротивление значительной пластической деформации и контактным напряжениям. С увеличением твердости в большинстве случаев возрастает износостойкость; увеличивается возможность получения более чистой и ровной поверхности как металла, обрабатываемого резанием или давлением, так и самого инструмента при его шлифовании или доводке; уменьшается налипание обрабатываемого металла на поверхность инструмента и т.д. В зависимости от состава стали и термической обработки твердость может изменяться в широких пределах.
В данной работе была измерена твердость закаленных образцов на приборе Роквелла. Количество измерений твердости составляет не менее пяти для каждого образца. Снятые экспериментальные данные были обработаны с использованием методов математической статистики. Экспериментальные данные представлены в таблице 6.
Таблица 6. Зависимость твердости стали 4Х5МФ1С от температуры закалки
| Маркировка образца | Температура закалки, оС | Твердость HRC | Среднее квадратичное отклонение результата Sx | Относительная ошибка ε, % | |||||
| № измерения | Среднее значение | ||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |||||
| 1 | 950 | 46 | 44 | 45 | 46 | 45 | 45 | 0,87 | 2,4 |
| 12 | 1 000 | 49 | 49 | 49 | 48 | 49 | 49 | 0,50 | 1,2 |
| 24 | 1 050 | 51 | 52 | 51 | 50 | 51 | 51 | 0,71 | 1,7 |
| 42 | 1 070 | 50 | 51 | 50 | 51 | 51 | 51 | 0,94 | 2,3 |
| 59 | 1 100 | 53 | 54 | 53 | 55 | 54 | 54 | 0,87 | 2,0 |
Исследования показали, что с увеличением температуры закалки увеличивается твердость (рис. 13), так как аустенит (мартенсит после охлаждения) становится более легированным за счет растворения карбидов при нагреве.
Рис. 13. Зависимость твердости закаленных образцов от температуры закалки
сталь штамповой закалка температура
Похожие работы
... этапе является более дешевым оборудованием, чем молот. 3. При внедрении и реализации нового технологического процесса штамповки детали типа "фланец" их хромоникелевого жаропрочного сплава уменьшается количество технологических операций, уменьшается суммарная трудоемкость процесса. 4. В рамках разработки нового технологического процесса проведены основные технологические расчеты: определена ...
... относят к определенной группе отраслей промышленности – твердые безвольфрамовые сплавы – один из продуктов перерабатывающей промышленности. Потребительские свойства безвольфрамовых твердых сплавов Наиболее важными свойствами металлокерамических твердых сплавов являются: твердость, вязкость, стойкость на истирание, удельный вес, теплопроводность и красностойкость. Все эти свойства тесно ...
... влияющие на точность и воспроизводимость результатов. Области практического применения лазерной размерной обработки ограничены преимущественно получением отверстий не выше 3-го класса точности. Тем не менее, лазерная технология получения отверстий внедрена на ряде предприятий, где с ее помощью получают черновые отверстия (на проблемах внедрения этих процессов мы остановимся позднее). Относительно ...
... факторы, т.е. изменяющаяся температура и давление, для сплавов принята несколько иная форма зависимости с = к -ф + 1 при условии постоянства давления. С учетом правила фаз, как объясняющего процесс кристаллизации, кристаллизацию металлов, которая протекает при постоянной температуре можно объяснить следующим образом: С12 =1-1+1=1С2=1-2+1=0 С2`-3=1-1+1=1 Для двухкомпонентных систем, которые ...
0 комментариев