Курсовая работа По дисциплине: Материаловедение

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Тверской государственный технический университет»

(ТвГТУ)

 

Кафедра технологии металлов и материаловедения

 

 

Курсовая работа

По дисциплине: «Материаловедение»

На тему: «Упрочнение углеродистой инструментальной стали У10 термической обработкой»

Вариант №22

 

 

ВЫПОЛНИЛ: студентка 1 курса,

Заочного факультета,

Специальности КТМ

Разумихина Н.А.

 

ПРИНЯЛ: Зубков Н. С.

 

г. Ржев 2013г.

 

Содержание.

1. Введение……………………………………………………………………………….….3

2. Расшифровка марки стали, температура критических точек, химический состав, механические свойства и назначение стали, изготавливаемые из этой стали детали…………………………………………………………………………………...…4

3. Диаграмма состояния Fe-Fe₃C……………………………………………………….…..5

4. Структурные превращения при нагреве и охлаждении стали……………………...….6

5. Выбор способа термической обработки стали для получения твердости поверхностного слоя более 60HRC……………………………………………………..7

6. График термической обработки……………………………………………….…….…..8

7. Описание предполагаемой структуры стали после термической обработки…...……9

8. Заключение………………………………………………………………………….…...10

9. Список используемой литературы………………………………………………….….11

 

Введение.

Материаловедением называют прикладную науку о связи состава, строения и свойств материалов. Решение важнейших технических проблем, связанных с экономией материалов, уменьшением массы машин и приборов, повышением точности, надежности и работоспособности механизмов и приборов во многом зависит от развития материаловедения. Непрерывный процесс создания новых материалов для современной техники обогащает науку о материалах, которая стимулирует появление новых технических идей. Революционную роль сыграли полупроводниковые материалы и жидкие кристаллы в электронике, композиционные материалы в авиации и ракетостроении, сверхпроводники и аморфные сплавы в электронике и радиотехнике и т. д.

Изучение физических (плотность, электропроводимость, теплопроводность, магнитная проницаемость и др.), механических (прочность, пластичность, твердость, модуль упругости и др.), технологических (жидкотекучесть, ковкость, обрабатываемость резанием и др.) и эксплуатационных свойств (сопротивление коррозии, изнашиванию и усталости, жаропрочность, хладостойкость и др.) позволяет определить области рационального использования различных материалов с учетом экономических требований.

Целью моего курсового проекта является изучение состава и свойств инструментальной углеродистой стали марки У10, а так же выбор способа и режима термической обработки деталей и инструмента из данного материала.

Расшифровка марки стали, температура критических точек, химический состав, механические свойства и назначение стали, изготавливаемые из этой стали детали.

Углеродистая инструментальная сталь с содержанием углерода 1%.

 

Температура критических точек:

 

Ас1 - 730°С

Ас3 - 800°С

Аr1 - 700°С

Mn - 210°С

 

Химический состав стали У10: Табл. 1

 

Химический элемент	%
Кремний (Si)	0.17-0.33
Марганец (Mn)	0.17-0.33
Медь (Cu), не более	0.25
Никель (Ni), не более	0.25
Сера (S), не более	0.028
Углерод (C)	0.96-1.03
Фосфор (P), не более	0.030
Хром (Cr), не более	0.20

 

Механические свойства стали У10: Табл.2

 

 

Использование в промышленности:

инструмент, работающий в условиях, не вызывающих разогрева режущей кромки: метчики ручные, рашпили, надфили, пилы, шаберы, матрицы для холодной штамповки, гладкие калибры, топоры.

 

 

Диаграмма состояния Fe-Fe3C.

 

Рис.1 «Диаграмма состояния Fe-Fe₃C»

 

Структурные превращения при нагреве и охлаждении стали.

Отжигом называется нагрев стали выше температур фазовых превращений с последующим медленным охлаждением (обычно вместе с печью). При медленном… При нагреве заэвтектоидной стали выше Аcm (линия ES) и медленном охлаждении… Для закалки заэвтектоидные стали нагревают на 50-70°С выше точки Ас1. Таким образом, температура нагрева под закалку…

Выбор способа термической обработки стали для получения твердости поверхностного слоя более 60HRC.

  Для получения высокой твердости (HRC 60—65) углеродистую инструментальную… При быстром охлаждении в воде или в водных растворах появляются внутренние напряжения, которые могут вызвать…

График термической обработки.

     

Описание предполагаемой структуры стали после термической обработки.

Мартенсит — микроструктура игольчатого (пластинчатого) вида, а также реечного (пакетного) наблюдаемая в закалённых металлических сплавах и в… Кристаллическая структура мартенсита тетрагональна, элементарна ячейка имеет…  

Заключение.

 

Список использованной литературы.

1. Материаловедение: Учебник для высших технических учебных заведений. Б. Н. Арзамасов, И. И. Сидорин, Г. Ф. Косолапов и др.; Пол общ. ред. В. Н. Арзамасова.—2-е изд., исп. и доп.— М.: Машиностроение, 1986.- 384с., ил.

2.

3. Инструментальная углеродистая сталь (ГОСТ 1435-90).