عملیات حرارتی فولاد کربنی

1، هدف آزمایشی
1. فرآیند اولیه عملیات حرارتی فولاد کربنی را درک کنید
2. رابطه بین شرایط خنک کاری و خواص فولاد را مطالعه کنید
3. تأثیر دماهای خاموش کردن و تلطیف را بر خواص فولاد تجزیه و تحلیل کنید
2، تجهیزات و نمونه های آزمایشی
1. تجهیزات آزمایشی: کوره مقاومت تست SX-10M-2.5 جعبه
2. قطعه تست: هر کدام یک قطعه برای فولاد 45، فولاد 30 و فولاد T8
سه نمونه از فولاد 45 کوئنچ شده
3، اصول تجربی
عملیات حرارتی یک روش مهم پردازش فلز با هدف بهبود عملکرد (قابلیت استفاده و عملکرد فرآیند) فولاد است. ویژگی فرآیند عملیات حرارتی فولاد این است که فولاد را تا دمای معینی گرم می کند، آن را برای مدت معینی گرم نگه می دارد و سپس آن را با سرعت خنک شدن معینی خنک می کند. عملکرد فولاد از طریق این فرآیند تغییر می کند.

4، محتوای آزمایشی و مراحل
(1) عملیات حرارتی خاموش کردن فولاد
عملیات حرارتی کوئنچ فرآیند گرم کردن فولاد کربنی تا 30-50 درجه سانتیگراد بالاتر از AC3 یا AC1، عایق کاری و خنک‌سازی سریع در محیط‌های خنک‌کننده مختلف (با نرخ سرمایش بیشتر از سرعت خنک‌سازی بحرانی) برای به دست آوردن ساختار مارتنزیتی (M) است. ). ریزساختار پس از کوئنچ مارتنزیت و آستنیت باقیمانده است.
1. تعیین دمای کوئنچ
با توجه به مواد مختلف، دمای بحرانی AC3 یا AC1 را می توان در جدول 1 یافت و سپس با افزودن 40 درجه سانتیگراد می توان دمای گرمایش را به دست آورد.
فولاد Hypoeutectoid (فولاد 45، فولاد 30):
دمای گرمایش=AC3+40 درجه سانتیگراد
فولاد Hypereutectoid (فولاد T10):
دمای گرمایش=AC1+40 درجه سانتیگراد
بنابراین دمای نهایی گرمایش برای فولاد 30= درجه سانتیگراد+40 درجه سانتیگراد است=
دمای گرمایش فولاد 45= درجه سانتیگراد+40 درجه سانتیگراد=
دمای گرمایش فولاد 45= درجه سانتیگراد+40 درجه سانتیگراد=

2. تعیین زمان عایق کاری
بعد از اینکه قطعات با کوره تا دمای گرمایش مورد نیاز گرم شدند، باید برای مدتی عایق بندی شوند تا اطمینان حاصل شود که کل قطعه به طور یکنواخت و کامل به دمای مورد نیاز برسد. بدیهی است که زمان عایق کاری با اندازه و شکل قطعه کار مرتبط است.
زمان عایق کاری نمونه را با اندازه گیری ابعاد قطعات و مراجعه به جدول 2 محاسبه کنید.
ابعاد قطعات به صورت قطعات استوانه ای به قطر 20 میلیمتر می باشد بنابراین زمان عایق بندی برای فولاد 30، فولاد 45 و فولاد T10 عبارتند از:
3. انتخاب محیط خنک کننده
خنک کردن فرآیند کلیدی خاموش کردن است. این به طور مستقیم بر خواص فولاد خاموش شده تأثیر می گذارد. برای به دست آوردن ساختار مارتنزیتی سرد نشده، سرعت سرد شدن کوئنچ باید بیشتر از سرعت سرد شدن بحرانی باشد. در عین حال لازم است تولید تنش داخلی در طی فرآیند کریستالیزاسیون در طول فرآیند خنک سازی کنترل شود تا از تغییر شکل و ترک خوردن جلوگیری شود.
برای اطمینان از اثر کوئنچ، باید محیط خنک کننده مناسب و روش های خنک کننده انتخاب شود. در این آزمایش، آب در دمای اتاق به عنوان محیط خنک کننده انتخاب شد.
4. قطعه کار را داخل کوره قرار دهید، دمای کنترل گرمایش کنترل کننده دمای کوره الکتریکی را تنظیم کنید و شروع به گرم کردن کنید.
5. پس از رسیدن کوره الکتریکی به دمای تنظیم شده، زمان بندی عایق کاری را شروع کنید.
6. قطعه کار از کوره خارج شده و به سرعت در آب سرد می شود.