Дипломная работа: Исследования свойств штамповой стали после термической обработки
Таблица 19. Распределение
твердости HRC по глубине исследуемых образцов из
стали 4Х5МФ1С в зависимости от температуры закалки
Маркировка образца
Температура закалки, оС
Расстояние от поверхности образца,
мм
0
0,02
0,04
0,06
0,08
0,10
0,12
0,14
0,16
0,18
1
950
42
42
44
44
44
45
45
45
45
45
12
1 000
42
43
44
46
46
47
49
49
49
49
24
1 050
43
44
45
46
47
48
49
51
51
51
42
1 070
41
43
43
44
44
46
48
48
50
50
59
1 100
45
46
47
48
50
50
50
52
53
54
Для удобства определения
глубины обезуглероженного слоя по полученным данным (табл. 14–18) представим
результаты исследования в графической форме (рис. 22).
Рис. 22. Зависимость
распределения твердости от температуры закалки по сечению образцов из стали
4Х5МФ1С
На основании вышеприведенных
данных (табл. 19) можно проанализировать зависимость глубины обезуглероженного
слоя от температуры закалки (рис. 23).
Результаты исследования
показали, что глубина обезуглероженного слоя при температуре нагрева под
закалку 950°C достигает 0,10 мм, при 1 000°C – 0,12 мм, при 1 050оС – 0,14 мм, при 1 070оС – 0,16 мм и при 1 100оС – 0,18 мм. Видно, что повышение температуры вызывает большее обезуглероживание.
Рис. 23. Зависимость
глубины обезуглероженного слоя от температуры закалки
Метод оценки глубины
обезуглероженного слоя по изменению микротвердости
Микротвердость измерялась
с помощью микротвердомера ПМТ–3 при нагрузке 2 Н на разных расстояниях от
обезуглероженной поверхности. На каждом фиксированном расстоянии делалось по
несколько замеров для возможности статистической обработки данных. Значения
микротвердости вычислялись по размерам диагонали отпечатка индентора по приведенной
выше методике. Экспериментальные данные, числа твердости и их статистическая
обработка сведены в таблицы 20–24.
Исследования показали,
что глубина обезуглероженного слоя, определенная методом измерения
микротвердости, близка или совпадает с результатами, полученными выше (табл. 19).
Расхождение можно объяснить погрешностями эксперимента и небольшой точностью
метода измерения твердости на приборе Роквелла.
Таблица 20. Значения
микротвердости для образца №1, закаленного с 950оС
Расстояние от поверхности, мм
Характеристики твердости
Номер замера
Среднее значение
Среднее квадратичное отклонение
результата Sх
Относительная ошибка ε, %
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1
2
3
4
5
6
0,02
Длина диагонали отпечатка, ед шкалы
130
124
139
135
117
121
128
133
128
131
−
−
−
Длина диагонали отпечатка, мкм
39,0
37,2
41,7
40,5
35,1
36,3
38,4
39,9
38,4
39,3
−
−
−
Микротвердость, МПа
2438
2680
2132
2261
3010
2814
2515
2329
2515
2401
2509
263
7,5
0,04
Длина диагонали отпечатка, ед шкалы
110
119
98
112
118
109
121
110
107
101
−
−
−
Длина диагонали отпечатка, мкм
33,0
35,7
29,4
33,6
35,4
32,7
36,3
33,0
32,1
30,3
−
−
−
Микротвердость, МПа
3405
2909
4290
3284
2959
3468
2814
3405
3599
4039
3417
475
9,9
0,06
Длина диагонали отпечатка, ед шкалы
98
90
100
96
105
112
122
99
−
−
−
Длина диагонали отпечатка, мкм
29,4
27,0
30,0
28,8
31,5
33,6
36,6
29,7
−
−
−
Микротвердость, МПа
4290
5086
4120
4470
3737
3284
2768
4204
3994
620
9,7
0,08
Длина диагонали отпечатка, ед шкалы
99
95
97
95
89
96
100
104
97
103
−
−
−
Длина диагонали отпечатка, мкм
29,7
28,5
29,1
28,5
26,7
28,8
30,0
31,2
30,6
30,9
−
−
−
Микротвердость, МПа
4204
4565
4379
4565
5201
4470
4120
3809
3960
3883
4347
390
6,4
Таблица 21. Значения
микротвердости для образца №12, закаленного с1 000оС