1.CEL ĆWICZENIA.

      Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z wpływem zawartości węgla  w stali na strukturę i twardość stali w stanie wyżarzonym i w stanie po hartowaniu.

2.PRZEBIEG ĆWICZENIA.

     W naszym doświadczeniu do badania użyliśmy następujących  próbek stali:

próbka pierwsza – stal 15 – zawierająca 0,15% C , Æ 25 mm

próbka druga – stal 45 –zawierająca 0,45 % C , Æ 30 mm

próbka trzecia – stal N9E – o zawartości 0,9  C , Æ 26 mm

Na próbkach wykorzystanych w naszym ćwiczeniu wykonaliśmy zgłady metalograficzne , następnie wytrawiliśmy je nitalem  aby  poddać je obserwacji mikroskopowej w celu zaobserwowania ich struktur.

Oto wyniki naszych obserwacji:

     S15                                           S45                                       N9E         

1

Po  zaobserwowaniu struktur zmierzyliśmy  twardość próbek na twardościomierzu Rokwella (skala D,gdzie penetratorem był stożek , obciążenie wynosiło100 KG).

          Wyniki twardość dla poszczególnych próbek były następujące:

Kolejnym etapem ćwiczenia było austenityzowanie próbek.

Próbki ze stali S15 oraz ze stali S45 austenityzowaliśmy w temperaturze 850 °C , natomiast próbkę N9E  w temperaturze 770°C, w czasie 30 minut .Po austenityzowaniu  zahartowaliśmy je w wodzie.

Po zahartowaniu wykonaliśmy zgłady metalograficzne i ponownie dokonaliśmy obserwacji mikroskopowej w celu zaobserwowania uzyskanych struktur z następującym wynikiem:

     S15                                           S45                                       N9E         

Wykonaliśmy także pomiar twardości próbek w  stanie zahartowanym, otrzymując następujące wyniki:

3.WNIOSKI.

    Próbka ze stali o zawartości  0,15% węgla. W stali węglowej nie hartowanej o takiej malej zawartości węgla struktura składa się z  ferrytu (jasne pola) i perlitu (ciemne pola) którego jest znacznie mniej. Twardość stali przy  tej zawartości węgla jest mała niż w pozostałych próbkach (o większej zawartości węgla) .

    Gdy zawartość węgla zwiększy się do 0,45%C zmienia się twardość i struktura .Twardość wzrasta , natomiast w skład struktury wchodzą ferryt i perlit. Ich ilość w strukturze jest prawie równa.

    Oglądając pod mikroskopem strukturę stali o zawartości 0,9% węgla zaobserwować można małą ilość ferrytu ,który występuje w postaci siatki na granicach ziaren perlitu, cementytu wtórnego. Twardość stali o zawartości  0,9% węgla jest największa. Twardość ta zwiększa się również wówczas gdy stal zostanie poddana hartowaniu.

    W przypadku  stali zahartowanej struktura ulega zmianie .Struktura stali N9E  wygląda następująco : widoczne są jasne igły martenzytu na tle ciemnego austenitu szczątkowego.

3