 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
ВЫБОР ВИДА И СПОСОБА ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
Марка стали: 40
Тип производства: крупносерийный
ХАРАКТЕРИСТИКА ДЕТАЛИ
Осью называют деталь, предназначенную только для поддержания установленных на ней деталей.
В отличие от вала ось не передает вращающего момента и работает только на изгиб. В машинах оси могут быть неподвижными или же могут вращаться вместе с сидящими на них деталями (подвижные оси).
АНАЛИЗ УСЛОВИЙ РАБОТЫ ДЕТАЛИ
Ось во время работы испытывает переменные динамические нагрузки, поэтому он должен быть достаточно жестким, чтобы под действием рабочих нагрузок обеспечивать необходимую точность движения перемещающихся частей, обладать высоким сопротивлением усталости. Трущиеся поверхности коленчатой оси должны иметь высокую износостойкость.
ХАРАКТЕРИСТИКА СТАЛИ 40.
- По назначению: конструкционная
- По содержанию: углеродистая.
- По качеству: качественная
- По степени раскисления: спокойная.
-По технологическому признаку: закаливаемая
Таблица 1. Химический состав
| Химический элемент | % |
| Кремний (Si) | 0.17-0.37 |
| Медь (Cu), не более | 0.25 |
| Мышьяк (As), не более | 0.08 |
| Марганец (Mn) | 0.50-0.80 |
| Никель (Ni), не более | 0.25 |
| Фосфор (P), не более | 0.035 |
| Хром (Cr), не более | 0.25 |
| Сера (S), не более | 0.04 |
Таблица 2. Температура критических точек
| Критическая точка | °С |
| AC3 | |
| AC3 | |
| Ar3 | |
| Ar1 | |
| Mn |
Ас1- температура начала образования аустенита при нагревании стали.
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
Ас3- температура окончания образования аустенита при нагревании доэвтектоидной стали.
Аr3 -температура начала превращения аустенита в перлит при охлаждении стали
Таблица 3. Механические свойства стали 40 при Т=200С
| Механические свойства стали 40 при Т=20oС | |||||||
| Прокат | Размер | Напр. | σв(МПа) | sT (МПа) | δ5 (%) | ψ % | KCU (кДж / м2) |
| Прокат | до 80 |
ВЫБОР ВИДА И СПОСОБА ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ
Для придания высокой прочности и жесткости в качестве окончательной ТО выбираем закалку и отпуск.
Вид отпуска низкотемпературный (в машиностроении эту операцию выбирают для изделий из легированной стали с целью обеспечения достаточной твердости и жесткости).
С целью улучшения обрабатываемости и подготовки структуры к окончательной термической обработке сталь подвергают предварительной термической обработке.
6.1 Предварительная термическая обработка.
Способ предварительной термической обработки выбирается в зависимости от марки стали. Для заготовки из стали 40 выбираем изотермический отжиг. Отжиг состоит в нагреве до определённой температуры с последующей выдержкой и медленным охлаждением в печи для получения равновесной, менее твёрдой структуры, свободной от остаточных напряжений.
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
tn = Ас3 +(30…50) 0C = 890 + (30…50)`С = 920…9400C
Температура выдержки tв рассчитывается по формуле:
tв= Ас1-(20…30) 0C=730-(20…30)0C=710…7000C
Отжиг производится в следующей последовательности:
1) Нагрев до температуры 920…9400C;
2) Сравнительно быстрое охлаждение до 710…7000C;
3) Выдержка. Время изотермической выдержки определяем по справочнику. Для каждой стали свой график изотермического процесса;
4) Охлаждение на воздухе.
6.2 Окончательная термическая обработка
Операция окончательной термической обработки выбираются в зависимости от технических требований к заданной детали. По техническим требованиям необходима высокая твёрдость поверхностей.
Поверхностную закалку ТВЧ применяют для того, что бы увеличить твердость закаленного слоя и одновременно повысить вязкость в центре детали. Это возможно благодаря тому, что при ТВЧ закалке верхний слой детали нагревается до температуры закалки и сразу же охлаждается, а сердцевина детали сохраняет свои свойства. Из-за того, что сердцевина остается вязкой, деталь становится менее хрупкой. ТВЧ закалка даёт возможность закаливать конкретные части детали, которым необходимо придать нужные свойства, а не всю деталь в целом.
Назначаем последовательности всех операций изготовления коленчатой оси (от проката до готового изделия).
Назначение режимов окончательной термической обработки.
1)
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
tn = АС3+(30…50) °C = 890 + (30…50) °C = 920…940°C
t=3…5 c.
2) Время выдержки. При поверхностной закалке ТВЧ выдержки не требуется.
3) Температура нагрева при отпуске: tн =180°C
4) Продолжение отпуска: 1,5-2 часа.
Механические свойства стали после окончательной ТО.
Механические свойства стали 40 после термической обработки: Увеличивается износостойкость, твёрдость поверхности HB=197, твёрдость поверхности – HRC56…58, сердцевины, а самой оси – HRC52…54.
Поиск по сайту: