Материал: Методические указания к лабораторным работам по дисциплинам «Физическое металловедение специальных сталей» и «Физическое материаловедение» (90

цементацию с последующим отжигом, при увеличении ×100 от поверхности образца до места со структурой 50% перлита+50% феррита.

2. Слишком высокое или низкое содержание углерода в поверхностном

слое

Слишком высокое содержание углерода в поверхностном слое получается главным образом при высоком углеродном потенциале среды и высокой температуре самой цементации. В структуре поверхностного слоя после такой цементации будет повышенное содержание крупных карбидов или в виде сетки. Это неустранимый брак.

Низкое содержание углерода в поверхностном слое вызвано с низким углеродным потенциалом среды. В структуре поверхностного слоя после цементации в этом случае карбидов может не быть совсем.

3. Отслаивание цементованного слоя Отслаивание цементованного слоя происходит, когда поверхность имеет

высокую твёрдость (>63 HRC), а сердцевина - достаточно низкую (<20-25 HRC). И в структуре сердцевины наряду с закалочными структурами может быть феррит. В таком случае нужно выбирать легированные, хорошо прокаливающиеся стали, чтобы избежать получения феррита в процессе закалки.

4. Недостаточная твёрдость на поверхности Этот дефект связан с получением большого количества аустенита

остаточного в процессе закалки в поверхностном слое. Это может быть связано

28

с применением для цементации высоколегированной стали и высоким углеродным потенциалом среды, что приведёт к получению в поверхностном слое содержания углерода более 1%(масс.).

5. Пятнистая твёрдость на поверхности Чередование мягких и твёрдых пятен на поверхности является

следствием небрежной подготовки детали к цементации. Изделия могли быть плохо очищены, на них могли остаться окалина, грязь, масляные пятна. Это приводило к уменьшению критической скорости закалки в этих местах и, как следствие, получению немартенситных структур. Тщательная поверхностная подготовка изделий к цементации позволит избежать данный брак.

Порядок выполнения работы

1.Студенты получают коллекцию образцов различных марок сталей с дефектами.

2.Все марки стали заносят в таблицу 1, расшифровывают химический состав и определяют критические точки стали.

Таблица 1

Химический состав и критические точки стали

29

3. Образцы полируют и травят, фотографируют при увеличении ×100,

×500.

4. Брак описывают, объясняют причины его появления и приводят способ устранения. Данные п.3. и 4 вносят таблицу 2.

Отчёт должен содержать таблицы 1 и 2.

Контрольные вопросы

1.Какие дефекты слитка вам известны?

2.Что такое ликвация?

3.Можно ли устранить зональную ликвацию?

4.Что такое дендритная ликвация и как её устранить?

5.Каковы причины образования и способы устранения карбидной ликвации?

устранить?

30

Библиографический список

1. ГОСТ 19265-73. Прутки и полосы из быстрорежущей стали [Текст]. – Введ.

1975-01-01. – М: Изд-во стандартов, 1986. - 36 с.

2. Дефекты стали [Текст]: справочник/ под ред. С.М. Новокщеновой и М.И.

Виноград, – М.: Металлургия, 1984. –200 с.

3.Атлас дефектов стали [Изоматериал] – М.: Металлургия, 1979. –186 с.

4.ГОСТ 1763-68. Сталь. Методы определения глубины обезуглероженного слоя

[Текст]. - Введен 1973-07-01. – М: Изд-во стандартов, 1994. - 3 с.

5. ОСТ 23.4.52-83. Сталь цементованная и нитроцементованная для зубчатых колёс. Методы контроля качества микроструктуры и толщины слоя [Текст]. –

Введ. 1986-01-01. – Волгоград: Волгоградский сельскохозяйственный институт, 1985. - 18 с.

31

Методические указания

к лабораторным работам по дисциплинам «Физическое металловедение специальных сталей» и

«Физическое материаловедение»

Составители Торопцева Елена Львовна

Косинова Ольга Анатольевна

Редактор Г.В. Казьмина

Издательство Липецкого государственного технического университета. Полиграфическое подразделение Издательства ЛГТУ.

398600 Липецк, ул. Московская, 30.

32