рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Разработка технологического процесса термической обработки стальной детали. Болт шатунный

Разработка технологического процесса термической обработки стальной детали. Болт шатунный - Самостоятельная Работа, раздел Высокие технологии, Разработка Технологического Процесса Термической Обработки Детали • Разработа...

Разработка технологического процесса термической обработки детали • Разработать технологический процесс термической обработки стальной детали: Болт шатунный. • Марка стали: Ст. 40ХН • Твердость после окончательной термообработки: НВ 302 - 352 Цель задания: практическое ознакомление с методикой разработки технологического процесса термической обработки деталей (автомобилей, тракторов и сельскохозяйственных машин); приобретение навыков самостоятельной работы со справочной литературой, более глубокое усвоение курса, а также проверка остаточных знаний материала, изучаемого в 1 семестре.

Порядок выполнения задания: 1. Расшифровать марку заданной стали, описать ее микроструктуру, механические свойства до окончательной термообработки и указать, к какой группе по назначению она относится. 2. Описать характер влияния углерода и легирующих элементов заданной стали на положение критических точек Ас1 и Ас3, Асm. Рост зерна аустенита, закаливаемость и прокаливаемость, на положение точек Мн и Мк, на количество остаточного аустенита и на отпуск.

При отсутствии легирующих элементов в заданной марке стали описать влияние постоянных примесей (марганца, кремния, серы, фосфора, кислорода, азота и водорода) на ее свойства. 3. Выбрать и обосновать последовательность операции предварительной и окончательной термообработки деталей, увязав с методами получения и обработки заготовки (литье, ковка или штамповка, прокат, механическая обработка). 4. Назначить и обосновать режим операций предварительной и окончательной термообработки деталей (температура нагрева и микроструктура в нагретом состоянии, охлаждающая среда). 5. Описать микроструктуру и механические свойства материала детали после окончательной термообработки. 1. Расшифровка марки стали. Сталь марки Ст.40ХН: хромоникелевая конструкционная легированная сталь содержит 0,39 – 0,41% углерода, 1 % хрома и никеля.

В хромоникелевые стали вводят хром и ни¬кель. Никель является дорогой примесью.

Хромоникелевые стали являются наилучшими конструкционными сталями; они обладают высокой прочностью и вязкостью, что особо важно для деталей, работающих в тяжелых условиях.Хромоникелевые стали имеют высокую прокаливаемость. К недостаткам хромоникелевых сталей относятся плохая обрабатываемость их резанием, обусловлен¬ная присадкой никеля, и большая склонность к отпускной хрупкости второго рода. Хромоникелевые стали подвергают как цементации с последующей термической обработкой, так и улучшению.

Хромо¬никелевые стали широко применяют в авиа- и автотракторостроении. Хром является легирующим элементом, он широко применяется для легирования. Содержание его в конструкционных сталях составляет 0,7 – 1,1%. Присадка хрома, образующего карбиды, обеспечивает высокую твердость и прочность стали.После цементации и закалки получается твердая и износоустойчивая поверхность и повышенная по сравнению с углеродистой сталью прочностью сердцевины.

Эти стали применяются для изготовления деталей, работающих при больших скоростях скольжения и средних давлениях (для зубчатых колес, кулачковых муфт, поршневых пальцев и т.п.). Хромистые стали с низким содержанием углерода подвергают цементации с последующей термической обработкой, а со средним и высоким содержанием углерода – улучшению (закалке и высокому отпуску). Хромистые стали имеют хорошую прокаливаемость.Недостатком хромистых сталей является их склонность к отпускной хрупкости второго рода. Основным требованием, предъявляемым к легированным конструкционным сталям, является сочетание высокой прочности, твердости и вязкости. Наряду с этим они должны иметь хорошие технологические и эксплуатационные свойства и быть дешевыми.

Введение в сталь легирующих элементов само по себе уже улучшает ее механические свойства.Таблица 1. Массовая доля элементов, % по ГОСТ 4543-71 C Si S Mn P Ni Cr Cu 0,39 – 0,41 0,17 – 0,37 ≤ 0,035 0,50 – 0,80 ≤ 0,035 1,00 – 1,40 0,45 – 0,75 ≤ 0,30 Таблица 2. Температура критических точек, 0С. Ас1 Ас3 Аr1 Ar3 750 790 - - Назначение: Шатуны, шпиндели, коленчатые валы, шестерни, муфты, болты и другие ответственные детали.

Таблица 3. Механические свойства при комнатной температуре. Режим термообработки Сечение, мм σ0,2, Н/мм2 σв, Н/мм2 δ, % Ψ, % KCU, Дж/см2 HRC HB Закалка 830 – 850 Масло до100 590 735 14 45 59 590 235 - 277 Отпуск 550 - 600 Вода или масло 375 785 13 42 59 640 246 - 293 σ0,2, Н/мм2 - предел текучести условный с допуском на величину пластической деформации при нагружении 0,2%; σв, Н/мм2 - временное сопротивление (предельная прочность при разрыве). KCU, Дж/см2 - ударная вязкость после разрыва. Ψ, % - относительное сужение после разрыва. 2. Анализ влияния углерода и легирующих элементов стали на технологию ее термообработки и полученные результаты.

Хром повышает точку А3 и понижают точку А4 (замыкает область γ-железа). Температура эвтектоидного превращения стали (точку А1) в присутствии хрома повышается, а содержание углерода в эвтектоиде (перлите) понижается.

При содержании хрома 3 - 5% в стали одновременно присутствуют легированный цементит и карбид хрома Cr7C3, а если более 5% хрома, то в стали находится только карбид хрома. С углеродом хром образует карбиды (Cr7C3,Cr4C) более прочные и устойчивые, чем цементит.

Растворяясь в феррите, хром повышает его твердость и прочность и прочность, незначительно снижая вязкость. Хром значительно увеличивает устойчивость переохлажденного аустенита.В связи с большой устойчивостью переохлажденного аустенита и длительностью его распада, изотермический отжиг и изотермическую закалку хромистой стали проводить нецелесообразно. Хром значительно уменьшает критическую скорость закалки, поэтому хромистая сталь обладает глубокой прокаливаемостью.

Температура мартенситного превращения при наличии хрома снижается. Хром препятствует росту зерна и повышает устойчивость против отпуска. Поэтому отпуск хромистых сталей проводится при более высоких температурах по сравнению с отпуском углеродистых сталей.Хромистые стали подвержены отпускной хрупкости и поэтому после отпуска детали следует охлаждать быстро (в масле). Карбидообразующими элементами являются хром и марганец.

При растворении карбидообразующих элементов в цементите образующиеся карбиды называются легированным цементитом. При повышении содержания карбидообразующего элемента образуются самостоятельные карбиды данного элемента с углеродом, так называемые простые карбиды, например, Cr7C3, Cr4C, Mo2C. Все карбиды очень тверды (HRC 70 - 75) и плавятся при высокой температуре.Растворимость никеля в α-железе увеличивается с понижением температуры; при 700° 5% никеля, при 400° 10% никеля.

Ограниченная область α твердого раствора. Никель повышает твердость и прочность феррита. Открытая область γ твердого раствора; непрерывная растворимость. Высокая вязкость, малая прочность и твердость никелевого аустенита. Повышает критическую точку А4, понижает А1 и А3. Микроструктура феррита Необходимо иметь в виду, что карбидообразующие элементы только в том случае повышают устойчивость аустенита, если они растворены в аустените.Если же карбиды находятся вне раствора в виде обособленных карбидов, то аустенит, наоборот, становится менее устойчивым.

Это объясняется тем, что карбиды являются центрами кристаллизации, а также тем, что наличии нерастворенных карбидов приводит к обеднению аустенита легирующим элементом и углеродом. 3. Последовательность операции предварительной и окончательной термообработки деталей.Предел выносливости, Н/мм2 Термообработка σ -1 τ -1 594 892 Закалка 845 °С, вода, Отпуск 480°С, вода, σ 0,2=900 Н/мм2, σ в= 1150 Н/мм2 506 773 Закалка 845 °С, вода, Отпуск 590°С, вода, σ 0,2= 810 Н/мм2, σ в= 1010 Н/мм2 Хромоникелевые стали со средним и высоким содержанием углерода – улучшению (закалке и высокому отпуску). Доэвтектоидные стали при закалке нагревают до температуры на 30 -50°С выше верхней критической точки Ас3. При таком нагревании исходная феррито-перлитная структура превращается в аустенит, а после охлаждения со скоростью больше критической образуется структура мартенсита. Скорость охлаждения оказывает решающее влияние на результат закалки.

Преимуществом масла является то, что закаливающаяся способность не изменяется с повышением температуры масла. 4. Режим операций предварительной и окончательной термообработки детали Последовательность операций обработки поршневого пальца, изготовленного из стали 45ХН : Механическая обработка - закалка - высокий отпуск - механическая обработка; Основная цель закалки стали это получение высокой твердости, и прочности что является результатом образования в ней неравновесных структур – мартенсита, троостита, сорбита.

Заэвтектоидную сталь нагревают выше точки Ас1 на 30 - 90 0С. Нагрев заэвтектоидной стали выше точки Ас1 производится для того, чтобы сохранить в структуре закаленной стали цементит, является еще более твердой составляющей, чем мартенсит (температура заэвтектоидных сталей постоянна и равна 850 - 870 0С). Масло недостаточно быстро охлаждает при 550 - 650°С, что ограничивает его применение только тех сталей, которые обладают небольшой критической скоростью закалки.

После нагрева и выдержки изделие охлаждают в различных средах.

При несквозной прокаливаемости микроструктура внутренних слоев изделие представляется троостит. Сталь со структурой троостита обладает повышенной твердостью (НВ 330 - 400), достаточной прочностью, умеренной вязкостью и пластичностью.Высокий отпуск характеризуется температурой нагрева 500 - 600 0С и структурой сорбита.

Закалку и последующий высокий отпуск называют улучшением, так как при нем отпущенная сталь приобретает наиболее благоприятное сочетание механических свойств, высокую прочность, пластичность и вязкость.Скорость охлаждения значения не имеет. Последней операцией после отпуска проводят чистовую обработку точением, фрезерованием, шлифованием и др. Механические свойства стали после термической обработки: - Твердость повысилась до НВ 302 - 352; - Предел текучести условный с допуском на величину пластической деформации при нагружении 0,2%, σ0,2 = 640 Н/мм2 - Временное сопротивление (предельная прочность при разрыве), σв = 785 Н/мм2 - Ударная вязкость после разрыва, KCU = 59 Дж/см2 - Относительное сужение после разрыва, Ψ = 42 % Микроструктура закаленной углеродистой стали после отпуск Список использованной литературы: 1) Пожидаева С.П. Технология конструкционных материалов: Уч. Пособие для студентов 1 и 2 курса факультета технологии и предпринимательства.

Бирск. Госуд. Пед. Ин-т, 2002. 2) Самохоцкий А.И. Технология термической обработки металлов, М Машгиз, 1962. 3) Марочник сталей и сплавов. 2-е изд доп. и испр. / А.С. Зубченко, М.М. Колосков, Ю.В. Каширский и др. Под общей ред. А.С. Зубченко – М.: Машиностроение, 2003.

– Конец работы –

Используемые теги: Разработка, технологического, процесса, термической, обработки, стальной, детали, болт, шатунный0.134

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Разработка технологического процесса термической обработки стальной детали. Болт шатунный

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным для Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Еще рефераты, курсовые, дипломные работы на эту тему:

Разработка технологического процесса термической обработки стальной детали. Вал коробки передач
Порядок выполнения задания: 1. Расшифровать марку заданной стали, описать ее микроструктуру, механические свойства до окончательной термообработки и… При отсутствии легирующих элементов в заданной марке стали описать влияние… Сталь 25ХГМ можно классифицировать по следующим признакам: - по назначению - конструкционная (машиностроительная)…

Устранение слабых сторон заводского технологического процесса, а также снижения трудоемкости и себестоимости технологического процесса механической обработки путем перевода технологического процесса с устаревших моделей оборудования на более современные
Графическая часть содержит 10 листов формата А1, в качестве приложений приведены спецификации на разработанные нами приспособления и… Объектом разработки является технологический процесс механической обработки… Эффективность данного производства, его технический прогресс, качество выпускаемой продукции во многом зависят от…

Разработка технологического процесса термической обработки детали
Порядок выполнения задания: 1. Расшифровать марку заданной стали, описать ее микроструктуру, механические свойства до окончательной термообработки и… При отсутствии легирующих элементов в заданной марке стали описать влияние… Эта марка стали относится к группе легированных конструкционных сталей, это детали, из которых наряду с повышенной…

Разработка технологического процесса термической обработки детали из стали марки 18ХГТ
Порядок выполнения задания: Расшифровать марку заданной стали, описать ее микроструктуру, механические свойства до окончательной термообработки и… При отсутствии легирующих элементов в заданной марке стали описать влияние… Эта марка стали относится к группе легированных конструкционных сталей, это детали, из которых наряду с повышенной…

Разработка технологического процесса механической обработки детали – опора задней рессоры
Предметом изучения в технологии машиностроения является изготовление изделий заданного качества в установленном программой выпуска количестве при… Процесс изготовления машин или механизмов состоит из комплекса работ,… На современном этапе развития машиностроения трудно сосредоточить всю совокупность расширяющихся знаний во всех…

ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛИ
К САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЕ... РАЗРАБОТКА...

Механизация технологического процесса на животноводческой ферме с разработкой поточной-технологической линии первичной обработки молока
На сайте allrefs.net читайте: "Механизация технологического процесса на животноводческой ферме с разработкой поточной-технологической линии первичной обработки молока"

Технологический процесс обработки детали
Материал заготовки соответствует нормам прочности и в работы будет выдерживать нагрузку на сжатие и растяжение. 4 Данное количество деталей в год,… Технологический процесс преимущественно дифференцирован, т.е. расчленен на… При выборе технологического оборудования специального или специализированного, дорогостоящего приспособления и…

Проектирование и разработка технологических процессов изготовления детали
За время прохождения практики нами были решены следующие задачи: а) закрепление и углубление знаний в области производства технологических… Завод выпускал различные изделия из чугуна и меди, орудия… В 1936 завод назван Машиностроительным.

Методики создания технологического процесса (ТП) обработки машиностроительной детали
На сайте allrefs.net читайте: "Методики создания технологического процесса (ТП) обработки машиностроительной детали"

0.049
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • По категориям
  • По работам