и 6/2/8 «?V 30 -26 42 4* S4 бО

PoccmositiL/e am торцО, муч Рис.4. Полоса прокаливаемости стали, содержащей 0,4% С.

a

О

4. Определение критического диаметра.

Для тел вращения удобнее пользоваться величиной критического диаметра.

Для того, чтобы определить D_K можно воспользоваться номограммой, приведенной на рис.5.

Предварительно надо описанными выше способами определить глубину прокаливаемости "5", т.е. расстояние от охлаждаемой поверхности до полумартенситной зоны (см. рис. 3 и рис. 4).

При использовании номограмм вводят понятие об идеальном критическом диаметре, который является наибольшим диаметром образца, прокаливающегося насквозь при идеальном охлаждении, т.е. при бесконечно большой скорости охлаждения.

От идеальноюкритического диаметра можно перейти к реальному, используя номограмму (рис.5).

Определим, например, критический диаметр для стали с 0,4% С (см. рис.4), действуя по схеме, указанной на рис.6.

Расстояние <3а полу-млргпенсс/rnHoij гоны,м т

em

От St

/(р итичес >си t-t

<Эцаметр 5Э*- aim

Рис.6. Схема расчета критического диаметра D_k по номограмме.

Определив величину "8" (расстояние от поверхности до полумартенситной зоны), находим ее на шкале II у верхнего обреза номограммы. Опускаем перпендикуляр до пересечения с линией "идеальное охлаждение". От точки 1 проводим горизонталь влево до пересечения с линией заданной охлаждающей среды - вода (точка 2) или масло (точка 3). Далее опускаем перпендикуляр до соответствующей шкалы критического диаметра. Этих шкал в нижней части номограммы

несколько, в зависимости от формы тела и соотношения размеров, где

L - длина образца, D - его диаметр.

На практике с достаточной точностью критический диаметр может быть определен по графику, представленному на рис.7

Рис7. Схема примерного расчета критического диаметра D_K по глубине прокалиаемости.

Для этого на оси абсцисс откладывают расстояние от охлаждаемой поверхности до полумартенситной зоны и восстанавливают перпендикуляр до пересечения с одной из кривых (закалка в воде или масле). Горизонталь, проведенная из этой точки до оси ординат, укажет величину критического диаметра.

Методические указания

к выполнению лабораторной работы

„Определение прокаливаемости стали"

Цель работы: С помощью методического пособия изучить:

а) понятие о прокаливаемости стали и ее роли при выборе материала для деталей;

б) факторы, влияющие на прокаливаемость;

в) способы определения прокаливаемости и критического диаметра.

Порядок выполнения работы

1. Измерить твердость по радиусу для двух образцов разных сталей, вырезанных из срединной части предварительно закаленных в воде цилиндрических заготовок. Замеры проводить по шкале „С" твердомером Роквелла через каждые 2 мм. Полученные результаты оформить в виде таблицы.

Таблица 1
Результаты измерения твердости
по сечению образцов. _________

Марки стали

Твердость HRC

Расстояние от поверхности, мм

16

2. По полученным результатам построить графики изменения твердости по сечению образцов обеих сталей. Для построения графиков использовать миллиметровую бумагу.

3. Определить твердость полумаргенситной зоны HRC 50 М для исследованных марок сталей в зависимости от содержания углерода. Для этого можно воспользоваться данными приведенными на рис.2 или в табл. 1 методического пособия.

4. Нанести на построенный график значения твердости HRC 50 М для обеих марок стали и провести соответствующие штриховые линии. Из полученных точек пересечения штриховых линий с соответствующими линиями графика опустить перпендикуляры на ось абсцисс. Полученные точки покажут расстояния от поверхности до полумаргенситной зоны, т.е. прокаливаемость, каждой стали.

5. С помощью схемы, приведенной на рис.6 методического пособия, и номограммы (рис.5) определить критический диаметр исследованных сталей при закалке в воде (20 °С) и минеральном масле. Расчет произвести для цилиндрических изделий при соотношении

— = 1; — = 10. Полученные результаты представить в виде таблицы по прилагаемому образцу.

Таблица 2
Результаты определения прокаливаемости
и критического диаметра._____________

Марка стали	HRC 50 М	npoKaju гваемость, мм (в воде)	Крттгческий дна51етр, мм
в воде (20 °С)	в масле
D	D	D	D
				•

6. Выводах по результатам работы необходимо отметить:

а) почему исследованные стали имеют разную прокаливаемость при одинаковых условиях за­
калки и одешаковой геометрии детали;

L

б) как и почему гаменяется величина критического диаметра при увеличешш отношения —.

Дата добавления: 2015-07-08