Uniwersytet Warmińsko – Mazurski
W Olsztynie
I rok, studia stacjonarne
Kierunek: mechatronika
Ćwiczenia Laboratoryjne
Nauka o materiałach
Temat: Kształtowanie struktury i właściwości stopów metali poprzez obróbkę cieplną i cieplno- chemiczną.
Wójcik Michał, Grupa: III
I Cel ćwiczenia:
Zbadanie struktury i właściwości stali po azotowaniu i nawęglaniu.
II Wstęp teoretyczny:
Obróbka cieplno- chemiczna jest to połączenie zabiegów cieplnych (wygrzewanie, hartowanie, itp.) z celą zmianą składu chemicznego powierzchni (nawęglanie, azotowanie). Zmiany składu chemicznego polegają na nasyceniu strefy przypowierzchniowej odpowiednim pierwiastkiem lub związkiem.
Nawęglanie jest to zabieg polegający na nasyceniu powierzchni węglem. Zwiększa to twardość i odporność na ścieranie, przy zachowaniu ciągliwego rdzenia. Źródłem aktywnych atomów węgla jest CO lub CH4.
Azotowanie jest to zabieg polegający na nasyceniu powierzchni azotem. Uzyskujemy bardzo dużą twardość, odporność na ścieranie i zmęczenie, zwiększoną odporność na korozję. Przy azotowaniu ważna jest obecność pierwiastków stopowych takich jak: aluminium, chrom, molibden, wanad. To azotki tych pierwiastków powodują uzyskanie wysokich odporności na ścieranie, twardości, itp.
III Przebieg ćwiczenia:
IV Tabela wyników:
4.0 Stal 10 (C10) nawęglona
Oznaczenia wg normy:
PN – stal 10
PN-EN – stal C10
Struktura: od powierzchni: eutektoidalna, podeutektoidalna ze stopniowo zmniejszającą się zawartością węgla
Zastosowanie:
nawęglonym i hartowanym na mało obciążone części konstrukcyjne o miękkim rdzeniu i znacznej twardości powierzchni: sworzenie, czopy, wały
4.1 Stal 10 (C10) nawęglona i zahartowana
Struktura: hartowanie po nawęglaniu powoduje rozdrobnienie struktury (jasna struktura ferrytyczna, ciemna otoczka martenzytu)
7.0 Stal W300 (X38CrMoV5-1) azotowana gazowo
PN – stal W300
PN-EN – stal X38CrMoV5-1
Struktura: cienka warstwa zaazotowana powstała przy krawędzi próbki (zawiera azotki chromu, molibdenu, wanadu i żelaza), w głębi widoczne wydzielenia metali stopowych (zmniejszające się ku środkowi).
Matryce i wkładki matrycowe do kucia i prasowania pracujące pod dużym obciążeniem, tłoczniki, stemple
8.0 Stal 40HM (42CrMo4) azotowana gazowo
PN – stal 40HM
PN-EN – stal 42CrMo4
Skład chemiczny:
Węgiel – 0,42%
Chrom – 1,2%
Molibden – 0,3%
Mangan – 0,9%
Struktura: cienka warstwa zaazotowana powstała przy krawędzi próbki (zawiera azotki chromu, molibdenu i żelaza), w głębi normalna struktura stali 42CrMo4 – widać jasne wydzielenia ferrytu.
w przemyśle samochodowym, lotniczym i maszynowym, np. wały korbowe, osie, koła zębate, tarcze, wirniki, obręcze, drążki, popychacze, dźwignie
V Wnioski:
marek14-dz