Исследование влияния термообработки на изменение свойств электротехнической стали

Исследование влияния термообработки на изменение свойств электротехнической стали

Введение

Объект исследования: электротехническая сталь, применяемая в электротехническом оборудовании.

Предмет исследования: влияние термообработки на магнитные свойства электротехнической стали.

Гипотеза исследования: если электротехническую сталь подвергнуть термообработке, то магнитные свойства стали изменятся.

Историческая справка по вопросу исследования

Д.К. Чернов

В середине 19 века, когда армия стремилась заменить бронзовые и чугунные пушки более мощными стальными, чрезвычайно острой была проблема изготовления орудийных стволов высокой и гарантированной прочности.

 Д.К. Чернов на Обуховском сталелитейном заводе в Петербурге, наблюдая под лупой строение изломов в месте разрыва, сделал вывод, что сталь тем прочнее, чем мельче её структура.

Открытия, совершенные ученым, вскоре имели громадное значение не только для Обуховского завода, который полностью избавился от брака продукции, но и для всей мировой металлургии: они явились основой новой науки – металловедения

Общая характеристика и классификация

Электротехническая сталь - это разновидность технически чистого железа. Из этой стали выполняют магнитопроводы электротехнического оборудования

Магнитопроводы трансформаторов

Виды обработки стали

Свойства стали можно значительно улучшить путем применения различных видов термической обработки: отжиг, нормализация, закалка и отпуск.

Фрагмент диаграммы состояния «железо-цементит»

Для отжига сталь нагревают до температуры выше линии GSK (штрих), выдерживают и охлаждают с малой скоростью

Экспериментальная часть

Цель эксперимента: выяснить длительность обработки образца, чтобы осуществить полноценный отжиг электротехнической стали с помощью газовой горелки.

Предполагалось провести несколько опытов с разной длительностью по времени обработки материала – увеличивая на 30 секунд длительность каждого опыта, чтобы узнать необходимое и достаточное время для осуществления полноценного отжига электротехнической стали с помощью горелки. Наличие отжига определяется визуально.

Исходный образец

Исходные образцы представляют собой Ш-образную пластину из электротехнической стали для трансформатора, которые и участвуют во всех опытах.

Опыт 1

Опыт № 1: Время обработки материала-30 секунд. Результат: явных внешних изменений пластины  не произошло, на детали появился небольшой  налет, и произошла небольшая деформация, но изменений в структуре стали не наблюдается.

Опыт 2

Опыт № 2: Время обработки материала- 60 секунд. Результат: образец приобрел  значительный налет темного цвета, имеется заметная деформация изделия,  но явных изменений в структуре стали также не наблюдается

Опыт 3

 Опыт № 3:  Время обработки  материала- 90 секунд. Результат: образец  приобрел явное изменение в  структуре стали, деталь приобрела  более блестящую поверхность, что  говорит о том, что произошел  отжиг (увеличилось число зерен  на 1 см2), вокруг места нагрева также появился налет, деталь также деформировалась

ТАБЛИЦА!!!

Представим результаты эксперимента по трем опытам в таблице

Заключение

Результаты эксперимента показали, что 90 секунд нагрева стали газовой горелкой значительно изменяют ее структуру: изменяется размер зерна кристаллов, появляется налет и деформация. По этим признакам можно утверждать, что произошел полноценный отжиг.

Список литературы

1. Электротехнические и конструкционные материалы: Учеб. Пособие для студ. Учреждений сред. проф. образования / В.Н. Бородулин, А.С. Воробьев, В.М. Матюнин и др.: Под ред. В.А. Филикова. – М.: Мастерство: Высшая школа, 2008. – 280с.
2. Арзамасов, Б.Н. Материаловедение/ Б.Н. Арзамасов, И.И. Сидорин, Г.Ф. Косолапов; - 2-е изд., исправ. и доп. - М.: Машиностроение, 2010. - 384 c.