Методика выполнения работы. К п.1.1.1. Исходя, из назначения детали определить условия ее работы (условия нагружения, износ, воздействия среды)

К п.1.1.1. Исходя, из назначения детали определить условия ее работы (условия нагружения, износ, воздействия среды), после чего дать оценку свойств, которыми должна обладать деталь и ее материал.

К п.1.1.2. При расшифровке марки заданной стали указать ее химический • состав, механические свойства (предел прочности при растяжении, ударную вязкость, твердость) в состоянии поставки, оценить особенности свойств стали. Определить, к какой группе по назначению, химическому составу качеству, структуре относится сталь.

К п.1.1.3. Назвать и зарисовать микроструктуру стали в исходном состоянии (в состоянии поставки). Микроструктуру следует изобразить схематично, с указанием каждой структурной составляющей. Проанализировать влияние углерода и легирующих элементов на положение критических точек Ac₁, Ас₃, Acm, закаливаемость прокаливаемость, получаемые механические свойства (твердость прочность, ударную вязкость).

При отсутствии легирующих элементов оценить влияние постоянных примесей присутствующих в стали: марганца, кремния, серы и фосфора.

К п.1.1.4. Дать перечень тех операций термической обработки, которым нужно подвергнуть заготовку и изделие после механической обработки для того, чтобы сталь приобрела свойства, заданные техническими условиями на готовую деталь. Обосновать последовательность их проведения, описать примерный маршрутный технологический процесс изготовления детали (т.е. включая и операции механической обработки). При выполнении этого пункта рекомендуется изучить приведенные в справочниках типовые технологические процессы термообработки (процессы термической обработки для различных групп деталей: коленчатых валов, шестерен, пружин и т.п.), а также воспользоваться данными, приведенными в таблице 1.1.

К п. 1.1.5. При назначении и обосновании режимов выбранных операций термической обработки необходимо показать, как были выбраны температура нагрева, скорость охлаждения (охлаждающая среда). Температурный интервал нагрева углеродистой стали определить по диаграмме Fe - Fe₃C (привести «стальной» участок диаграммы) и по справочнику, а для легированных сталей - только по справочным данным. При обосновании скорости охлаждения необходимо привести диаграмму изотермического превращения аустенита.

Для химико-термической обработки привести дополнительно состав среды и кратко описать технологию проведения обработки.

По каждой, операции описать превращения, происходящие в стали при нагреве и охлаждении, схематично зарисовать получаемые в результате проведения этих операций микроструктуры.

К п.1.1.6.Описать полученную после окончательной термообработки микроструктуру, зарисовать ее с указанием структурных составляющих, привести полученные механические свойства. На графике режимов процесса, построенном и координатах «время t - температура Т», указать операции термообработки, температуры их проведения, охлаждающие среды.

К п.1.1.7. При построении графиков режимов ТО (ХТО) указать температуры, время выдержки, охлаждающую среду, возможные механические операции.

К п.1.1.8. Оформить карту технологического процесса термической обработки по приведенной форме с заполнением основных граф (рисунок 1.1).

К п.1.1.9. Указать возможные дефекты, возникающие в результате термической обработкой детали, причины их возникновения, способы предупреждения и устранения.

В конце выполненной работы необходимо указать список использованной литературы.

Таблица 1.1 Обобщенные параметры типовых методов упрочнения сталей

Метод упрочнения

Рекомендуемые стали

Типовые детали, подвергаемые данному виду упрочнения

Эффективность применения метода упрочнения

Закалка объемная, отпуск высокий, твердость по всему сечению HRC 25-40

35, 45, 40Х, 45Х, 40ХН, 40ХФЛ, 40ХН2МЛ, 40ХП1ТР, 50ХН, 34X1 ПМ

Валы, оси, шатуны, карданные валы, ступицы, сошки, тяги, кулаки поворотные, гайки, болты вилки, вилки, крюки, стяжки, штифты, штоки и т.д.

Повышение предела выносливости на 30- 40%, долговечности в 2-5 раз, предела контактной выносливости па 20- 50%, повышение вязкости разрушения

Закалка объемная, отпуск средний, твердость по всему сечению HRC 40-50

50, 55, 65, 65Г, 70Г, 50С2, 55С2, 60С2, 50ГФА, 50ХГА, 50ХГФА, 60С2ВА

Пружины, рессоры, торсионные валы, диски сцепления, реактивные штанги, тарельчатые пружины, стопорные кольца и т.д.

Повышение предела упругости, повышение сопротивления хрупкому разрушению

Закалка объемная отпуск низкий, твердость HRC 62-65

У8 (У8А), У9 (У9А), У10 (УЮЛ), У11 (УНА), У12А (У12А), У13(У13А), Х, 9ХС, ХВГ, ХВСГ, 11ХФ, 1ЗХ, В2Ф, 7ХФ, ШХ15

Режущий инструмент: метчики, плашки, пилы, ножовки, напильники, зубила, развертки, долота, кернеры, шаберы и т.д. Измерительный инструмент: калибры, шаблоны, плитки и т.д. Детали подшипников: кольца, шарики, ролики.

Повышение твердости, износостойкости

Продолжение Таблицы I.I

Поверхностная закалка с нагревом ТВЧ (глубина слоя 2-5 мм), отпуск низкий, твердость поверхностного закаленного слоя HRC 56-62, твердость сердцевины НRC 20-25

45.40Х, 50Г, 50ХФА, 58, 47ГТ

Коленчатые валы, полуоси, распределительные валы, зубчатые колеса, крестовины и т.д.

Повышение предела выносливости на 40-60%, долговечности в 2-5 раз, Предела контактной выносливости на 50- 70%

Цементация (глубина слоя 0,5-2 мм) или нитроцемента-ция (глубина слоя 0,4-1 мм), закалка, отпуск низкий ,твердость поверхностного слоя HRC 58-62, твердость сердцевины НRC 28-40

10, 15, 20, 15Х, 18ХГТ, 12ХНЗА, 25ХГТ, 25ХГМ, 20ХГНТР, 20X2114 А

Шестерни, вал шестерни, валы, шпиндели, крупные подшипники качения, червяки шаровые кольца и т.д.

Повышение предела выносливости на 50-80%, предела контактной выносливости на 60-100%, износостойкости в 3-10 раз, долговечности в 5-10 раз

Наклеп поверхности (глубина слоя 0,1-0,2 мм), поверхностным пластическим деформированием (ППД) после упрочняющей термической обработки

Пружины, рессоры, полуоси, торсионные валы, коленчатые валы, зубчатые колеса, шатуны и т.д.

Повышение предела выносливости на 30-50%, долговечности в 3-10 раз

Эскиз детали

Технические требования к детали

Твердость

Глубина слоя, мм

Другие Требо- вания

Поверхность