Sprawozdanie z Materiałoznawstwa.

Obróbka cieplno – chemiczna.

Sylwester Wójcik

              Grupa 23B

1.  Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z obróbką cieplno – chemiczną stali, wykonanie obróbki cieplnej po nawęglaniu oraz zbadanie stali. Obróbka cieplna wywiera wpływ na strukturę i własności mechaniczne stali.

Ponad to przeprowadzone zostaną obserwacje mikroskopowe struktur po innych rodzajach obróbki cieplno – chemicznej: azotowaniu, borowaniu, hartowaniu laserowym.

2.  Wykonanie ćwiczenia.

Materiał:

a)     Próbki do badań strukturalnych: borowana, azotowana, hartowana laserowo.

b)    Próbki ze stali 15 nawęglanej w ośrodku stałym w czasie 6 godzin

w temperaturze 950ºC.

Przebieg ćwiczenia:

a)     Na próbkach do badań strukturalnych: borowanej, azotowanej

i hartowanej laserowo dokonać obserwacji mikroskopowych ze szczególnym uwzględnieniem struktury warstw wierzchnich.

b)    Na próbce ze stali 15 ( nawęglanej ) wykonać zgład metalograficzny

i po wytrawieniu nitalem przeprowadzić obserwacje struktury rdzenia

i warstwy wierzchniej.

Zmierzyć twardość próbki nawęglonej w rdzeniu i na powierzchni zewnętrznej nawęglonej ( na twardościomierzu Rockwella skala D ).

Austenizować próbkę w piecu w temperaturze 950ºC w czasie 20 minut i zahartować ją następnie w wodzie. Następnie zmierzyć twardość próbki w rdzeniu i na powierzchni zewnętrznej.

3.  Opracowanie sprawozdania.

a)     Opis przebiegu eksperymentu.

b)    Wyniki badań.

c)     Interpretację uzyskanych wyników .

d)    Wnioski. 

Struktury próbek do badań strukturalnych: borowanej, azotowanej i hartowanej laserowo.

Próbka azotowana.

Próbka borowana.

Próbka hartowana laserowo.

Wyniki eksperymentu przeprowadzonego na próbce ze stali 15 nawęglanej.

Zgłady metalograficzne wykonane na stali 15 nawęglanej.

Próbka nawęglana.

Próbka austenizowana i hartowana.

Wnioski:

Badania strukturalne stali ujawniły w stali borowanej słupkowy charakter borków. Jest to warstwa krucha, twarda, odporna na korozję, na stężone kwasy i zasady. W stali azotowanej widać w strukturze azotki żelaza które umacniają materiał. Materiał taki jest odporny na ścieranie. W przetopie laserowym widać wyraźnie granicę dzielącą dwa rodzaje materiałów.

Z drugiej części ćwiczenia łatwo zauważyć różnice twardości stali. Jest ona dwukrotnie większa. Aby jednak  poprawić własności wytrzymałościwe stali należy przeprowadzić austenityzację, która utwardza stal.

3