Материал: LAB10

При отпуске до температуры 350⁰ С происходит снижение закалочных напряжений, частичное выделение избыточного углерода из мартенсита с образованием карбида цементитного типа и одновременно с 250⁰ С незначительное превращение остаточного аустенита в отпущенный мартенсит. В этом интервале температур происходит некоторое понижение твердости ( 1-3 HRC ). Затем с 450⁰ С выделяются тонкодисперсные карбиды легирующих элементов из мартенсита и аустенита, что несколько увеличивает твердость. При этом аустенит обедняется легирующими элементами, которые обеспечивают его устойчивость, и при охлаждении частично превращается в мартенсит.

Большая часть аустенита превращается в мартенсит отпуска при температурах 500-580⁰ С. В связи с этим, твердость быстрорежущей стали повышается больше.

При нагреве стали Р18 выше 600⁰ С отпущенный мартенсит превращается в феррито-цементитную смесь с карбидами легирующих элементов. Зерна этой смеси с увеличением температуры растут, а твердость падает. Практически это означает, что эксплуатировать инструмент из быстрорежущей стали можно только в том случае, если температура на контакте с деталью не превышает 600⁰ С. При больших температурах режущие свойства резко ухудшаются.

Таким образом, сталь Р18 после закалки со ступенчатым нагревом до 1280⁰ С подвергают отпуску на максимальную твердость при 560 - 580⁰ С в течение часа. Для более полного превращения остаточного аустенита в отпущенный мартенсит на практике применяют трехкратный отпуск по часу при температуре 560-580⁰ С. При этом достигается твердость 65-66 HRC ( HV 8630-8820 МПа ).

Методика работы

1. Отожженные образцы ( по 6 шт каждой марки ) подвергают предварительно закалке со следующих температур нагрева:

40Х-860⁰С ; 30Х13 и 12Х18Н9Т - 1050⁰ С ; Р18 - 1280⁰ С.

2. Закаленные образцы подвергают отпуску при температурах: 200, 300, 400, 500, 600, 700⁰ С. Выдержка при отпуске 30 мин. Охлаждение производится на воздухе.

3. На всех образцах замеряют твердость по Бринеллю или Роквеллу в зависимости от марки стали и температуры отпуска.

4. Результаты измерений записывают в табл. 2.

Таблица 2

Влияние температуры отпуска на твердость сталей

Порядок оформления отчета

В отчете приводятся:

1. Цель работы и задания по ее выполнению.

2. Краткие сведения по методике выполнения работы.

3. Таблица с измеренными значениями твердости сталей.

4. График зависимости твердости от температуры отпуска сталей.

5. Выводы о влиянии температуры отпуска на структуру и свойства исследованных легированных сталей.

Литература

1. Солнцев Ю.П., Пряхин Е.П., Войткун Ф. Материаловедение.- М.: МИСиС, 1999, 477 с.

2. Лахтин Ю.М. Металловедение и термическая обработка металлов.- М.: Металлургия, 1993, 447 с.