Реферат Курсовая Конспект
Разработать технологический процесс термической обработки сверла - Самостоятельная Работа, раздел Высокие технологии, ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛИ Марка Стали: Pi8. Операции Термической И Химико-Терм...
|
Марка стали: PI8.
Операции термической и химико-термической обработки: отжиг, закалка, отпуск, цианирование.
Твердость после обработки: 1100 HV.
Рис.1. Эскиз сверла
1. Сталь Р18 относится к инструментальным быстрорежущим сталям .
Эти стали применяются для изготовления разнообразного режущего инструмента, работающего при высоких скоростях резания в тяжелых условиях разогрева режущей кромки до 600 0С. Быстрорежущие стали являются высоколегированными.
Химический состав стали Р18 (ГОСТ 19265-83): C = 0,7…0,8 %; Cr = 3,8…4,4 %; W = 17,5…19 % и V = 1…1,4 % V (см. Методические указания к самостоятельной работе, таблица 15).
Сталь PI8 принадлежит к ледебуритному классу легированных сталей. Микроструктура такой стали в литом состоянии состоит из темного сорбитообразного перлита, светлых карбидов и "скелетного" вида ледебуритной эвтектики (См. модуль 4, лабораторную работу №12, рис. 36).
Для разрушения неблагоприятной формы ледебуритной эвтектики и устранения хрупкости литую быстрорежущую сталь подвергают горячей обработке (прокатке, ковке).
Быстрорежущая сталь Р18 сочетает главное свойство сталей − тепло-стойкость 600…620 °С (теплостойкость характеризуется температурой четырехкратного нагрева, до которой закаленная и отпущенная сталь сохраняет твердость не ниже 60 HRC) − с высокими износостойкостью при нагреве до 600…700 °С и сопротивлением пластической деформация (предел текучести при сжатии 240…250 кг/мм2) при твердости 67−68 НRC. Прочность стали Р18 после ковки 350 кгс/мм2. Вязкость - 3 кгс ∙ м/см2.
2. Легирующие примеси находятся в стали Р18 растворенными в феррите (легированный феррит) и в виде карбидов. Основным является двойной карбид Сr23C6, в небольших количествах присутствует карбид типа Fe2W2C и карбид цементитного типа. Присутствие этих легирующих примесей оказывает влияние на положение критических точек Ас1, Ас3 Асm - происходит сужение области γ−железа и расширение области α−железа, повышается температура критической точки Ас1. Указанные легирующие элементы ускоряют изотермический распад аустенита, сдвигаются влево С−образные кривые. Вольфрам и хром в форме карбидов значительно понижают температуру мартенситного превращения (Мн) и увеличивают количество остаточного аустенита. Отсюда следует, что увеличивается критическая скорость закалки, а прокаливаемостъ уменьшается.
3. I) Отжиг
С целью устранения внутренних напряжений, возникающих в процессе ковки, понижения твердости, улучшения обрабатываемости и подготовки структуры к закалке, быстрорежущую сталь после ковки обычно подвергают отжигу. В нашем случае наиболее оптимален отжиг с непрерывным охлаждением.
Рис. 2. Схема отжига стали PI8
Температура нагрева tн = 850°C [12],
время нагрева τн = 10 мин (см. модуль 4, лабораторная работа № 9, формула (9)),
время выдержки τ выд. = 2 часа[12],
скорость охлаждения V ≤ 30 град/час (охлаждение с печью до 500 °С, далее − на воздухе) [12].
После отжига структура стали состоит из темного цвета сор-битообразного перлита (феррит + мелкие эвтектоидные карбиды), светлых крупных первичных карбидов, выделившихся из жидкости при кристаллизации и мелких светлых вторичных карбидов, выделившихся из аустенита (см. модуль 4, лабораторная работа № 12, рис. 38).
II) Закалка
Для закалки быстрорежущую сталь нагревают до высоких температур. Температура нагрева под закалку − 1280°С (см. Методические указания к самостоятельной работе, таблица 16).
Из-за низкой теплопроводности нагрев до 850 °С проводят медленно (10…15 мин), а затем до 1280 °С быстро во избежания окисления и обезуглероживания (рис. 3) [12]. Нагрев выполняют в смеси солей ВаСl2 (78 %) и NaCl (28 %) при 800…850 °С и далее в чистой соли. ВаСl2. Выдержка при окончательном нагреве (τвыд.) = 10…12 с на 1 мм диаметра или наименьшей стороны
τвыд. = 10 ∙ 10 = 100 с
Охлаждение при закалке стали PI8 следует проводить в масле. После закалки стали в масле получается структура, состоящая из мартенсита (50 %), остаточного аустенита (30 %) и карбидов (20 %). Но под микроскопом мартенсит не виден (см. модуль 4, лабораторная работа № 12, рис. 39, а).
После закалки сталь имеет твердость НВС 62…64 (см. Методические указания к самостоятельной работе, таблица 16).
III) Отпуск
Для устранения остаточного аустенита, имеющего пониженную теплопроводность и твердость, и ухудшающую тем самым режущую способность инструмента, закаленную сталь подвергают отпуску.
Для инструментов небольшого сочленения (сверл), нагреваемых в автоматизированных агрегатах с точной регулировкой температур, применяют трехкратный отпуск в течение 20 мин, при 580…590 °С (рис. 3) (см. Методические указания к самостоятельной работе, таблица 16).
Рис. 3. Схема закалки и отпуска быстрорежущей стали марки Р18
После отпуска структура стали состоит из игольчатого мартенсита и светлых карбидов (см. модуль 4, лабораторная работа № 12, рис. 39, б). Количество остаточного аустенита уменьшается до 2%, а твердость повышается до НRС 65 (см. Методические указания к самостоятельной работе, таблица 16).
IV) Цианирование
Качество инструмента в значительной мере определяется свойствами поверхностного слоя, которые в процессе термической обработки или в результате шлифования могут существенно снижаться.
Наиболее эффективно свойства поверхностного слоя могут быть повышены в результате химико-термической обработки, поскольку в результате её возрастают твердость, теплостойкость, стойкость против коррозии. Сталь PI8 подвергают жидкому низкотемпературному цианированию(см. модуль 3, тема 8.3). Эта работа заключается в насыщении поверхностного слоя углеродом и азотом в расплаве солей NaCN (KCN) в течение 15…30 мин, при 560…580 °С. Твердость слоя после азотирования НV 1000…1100.
Сводный график термической и химико-термической обработки сверла представлен на рис. 4.
Результаты расчетов технологического процесса термической и химико-термической обработки сверла сведены в таблице 17.
Рис. 4. Сводный график термической и химико−термической
обработки сверла
– Конец работы –
Эта тема принадлежит разделу:
К САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЕ... РАЗРАБОТКА...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Разработать технологический процесс термической обработки сверла
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Твитнуть |
Новости и инфо для студентов