Требования к сталям для измерительного инструмента для контроля размера резьбы при изготовлении деталей. Влияние легирующих элементов на свойства инструментальной стали. Основы теории термической обработки. Особенности предварительной обработки.
Калибром называется бесшкальный измерительный инструмент, предназначенный для контроля (проверки) размеров, формы и взаимного расположения поверхностей детали. В зависимости от формы контролируемой поверхности калибры разделяет на гладкие - для контроля деталей гладких цилиндрических соединений, шлицевые, конусные и специальные.2.1 Требования к сталям для измерительного инструмента [2] Стали для измерительных инструментов должны обладать: · высокой твердостью и износостойкостью Из этих требований износостойкость и высокое постоянство размеров являются решающими, особенно для инструментов высокого класса точности.Хром обеспечивает одновременно удовлетворительную прокаливаемость с износостойкостью, а также повышает устойчивость ферритной фазы (т.е. является ферритизатором). Дальнейшее повышение содержания хрома вызывает карбидную неоднородность, которая понижает механические свойства и обрабатываемость резанием. Вольфрам, хотя и понижает прокаливаемость (табл.1), значительно повышает износостойкость стали за счет увеличения в структуре количества и повышения твердости карбидов. Легирующие элементы влияют на температуру начала мартенситного превращения, и как следствие, на количество остаточного аустенита в закаленной стали. Для получения одинаковых результатов сталь, легированную такими элементами, как хромом, молибденом, кремнием и др., нужно нагревать при отпуске до более высокой температуры или увеличивать продолжительность отпуска по сравнению с углеродистой сталью.При отжиге происходят первое и второе основные превращения стали: перлита в аустенит и аустенита в перлит. Температура нагрева должна быть лишь немного выше Ас1, чтобы сохранить нерастворенной большую часть избыточных карбидов и получить структуру зернистого перлита. Выдержка в течение 30-60 мин после прогрева обеспечивает растворение той части карбидов, которая может быть переведена в аустенит при данной температуре, а также обеспечивает выравнивание в нем концентрации углерода и легирующих элементов. Заготовку охлаждают со скоростью 50 - 60°С/ч до температуры изотермической выдержки (670-720°С), а затем выдерживают для завершения распада аустенита с образованием феррито-карбидной структуры.При закалке происходят первое и третье основные превращения стали: перлита в аустенит и аустенита в мартенсит. Нагрев выше Асм опасен и не нужен, так как он снижает твердость и износоустойчивость вследствие растворения избыточного цементита и увеличения остаточного аустенита; также при таком нагреве растет зерно аустенита, увеличивается возможность возникновения больших закалочных напряжений, интенсивнее обезуглероживается сталь с поверхности и т.д. Закалка производится в масло для предотвращения появления трещин и коробления.Наличие остаточного аустенита делает размеры закаленных деталей нестабильными изза возможного протекания процесса изотермического распада аустенита. Обработка холодом, уменьшающая количество остаточного аустенита, стабилизирует размеры закаленных деталей. Отпуск уменьшает содержание углерода в мартенсите до 0,4-0,5 % и снижает напряжения до уровня, при котором они не вызывают изменений формы и размеров. Аустенит, сохранившийся после однократной обработки холодом, частично превращается в эксплуатации, вызывая небольшой прирост длины. Поэтому инструменты высокого класса точности, в том числе инструменты длиной >50 мм подвергают многократной обработке холодом.Отпуск производится при температуре 230-275°С в соответствии с табл.5, твердость после отпуска HRC 57-61.В результате назначенного режима термообработки получится сталь высокой и равномерной твердости, повышенной износостойкостью и постоянством размеров детали.
План
Оглавление
1. Краткие сведения о мерительном инструменте [1]
2. Выбор стали
2.1 Требования к сталям для измерительного инструмента [2]
2.2 Влияние легирующих элементов на свойства инструментальной стали
2.3 Характеристики стали 9ХВГ [4]
3. Основы теории термической обработки [3]
4. Режим термообработки для стали 9ХВГ
4.1 Предварительная обработка - отжиг
4.2 Закалка
4.3 Обработка холодом
4.4 Отпуск
5. Выводы
Список использованной литературы
1. Краткие сведения о мерительном инструменте [1]
Вывод
В результате назначенного режима термообработки получится сталь высокой и равномерной твердости, повышенной износостойкостью и постоянством размеров детали. Полученная сталь отвечает требованиям задания.
Возможная замена стали: сталь марки ХВГ, которая тоже относится к инструментальным сталям повышенной прокаливаемости, тоже является заэвтектоидной и среднелегированной, имеет близкий к стали 9ХВГ химический состав. [4]
Список литературы
[1] Чернова Т.А. Лабораторный практикум по курсу "Метрология, стандартизация и сертификация", РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2013
[2] Меськин В.С. Основы легирования стали, Металлургиздат, 1959
[3] Гуляев А.П. Металловедение, Металлургия, 1986
[4] Сорокин В.Г. Марочник сталей и сплавов, Машиностроение, 1989
