Обоснование выбора марки стали. Расчет режимов и выбор оборудования для термической обработки. Маршрутная технология изготовления изделия. Составление технологической карты термической обработки. Повышение надежности и эксплуатационной стойкости изделий.
Аннотация к работе
Процесс тепловой обработки металлов и сплавов в целях придания им заданной структуры и свойств называется термической обработкой. Различают термическую обработку, химико-термическую и термомеханическую. После отливки, прокатки, ковки стальные заготовки охлаждаются неравномерно, результатом чего является неоднородность структуры, неоднородность свойств различных мест заготовок. Термической обработкой металлов и сплавов называется процесс изменения их внутреннего строения (структуры) путем нагрева, выдержки и последующего охлаждения в целях получения необходимых физико-механических свойств этих материалов.Калибрами называются бесшкальные контрольные инструменты, предназначенные для ограничения отклонений размеров, формы и взаимного расположения поверхностей изделий. При помощи калибров невозможно определить действительные отклонения размеров изделия, но их применение позволяет установить - находятся или нет отклонения размеров изделия в заданных пределах. Один из этих размеров, соответствующий максимуму материала детали, получил название проходного предела, а другой, соответствующий минимуму - непроходного предела. Эти названия отражают порядок использования калибров, для контроля указанных пределов. В зависимости от вида контролируемых изделий различают калибры для проверки гладких цилиндрических изделий (валов и отверстий), гладких конусов, цилиндрических наружных и внутренних резьб, конических резьб, линейных размеров, зубчатых (шлицевых) соединений, расположения отверстий, профилей и др.Из всех известных в технике материалов лучшее сочетание прочности, надежности и долговечности имеет сталь, поэтому сталь является основным материалом для изготовления ответственных изделий, подвергающихся нагрузкам. Сталь для калибров должна обладать высокой износостойкостью, геометрической точностью размеров, обусловленными высокой твердостью вязкостью и прокаливаемостью. Характерной особенностью сталей глубокой прокаливаемости является более высокое содержание хрома (0,8-1,7 %), а также комплексное введение в относительно небольших количествах таких легирующих элементов, как хром, марганец, кремний, вольфрам, ванадий, что существенно повышает прокаливаемость. С увеличением содержания углерода в стали, растет коэффициент упрочнения аустенита при деформации, что обусловливается, выделением дисперсных карбидов из аустенита, протеканием процессов взаимодействия атомов углерода с дефектами кристаллического строения и изменением плотности и распределения дислокаций. Сталь Х6ВФ содержит меньше карбидов, чем сталь типа Х12 (12-14 % карбида М7С3 в отожженной стали Х6ВФ против 15 - 17% в стали Х12Ф1 и 25 - 30% в стали Х12, и при прочих равных условиях карбидная ликвация у нее меньше.В данном разделе представлены выбор термической обработки и расчеты для температурного режима и времени, проведенного деталью в нагревательной среде. Время нагрева при отпуске зависит от температуры, нагревательной среды, формы и размеров детали. Время нагрева при отпуске с температурой 750°С рассчитывается по формуле [2]: (1) ?н = 10 1мин·1мм условной толщины ?н = 10 мин 1мин·26мм = 36 мин Закалкой называется нагрев стали до температуры выше фазовых превращений, выдержка при этой температуре и быстрое охлаждение со скоростью больше критической, чтобы превращение в перлитной и промежуточных областях оказывалось подавленным и образовывался мартенсит. Для того чтобы уменьшить хрупкость, ослабить напряжения вызванные закалкой и получить определенные механические свойства, сталь подвергают отпуску.К основному оборудованию термического участка относятся нагревательные печи, печи-ванны, установки для получения искусственных атмосфер, индукционные закалочные установки, закалочные баки, то есть оборудование, с помощью которого выполняют основные технологические операции. К вспомогательному оборудованию относят грузоподъемные средства, приспособления для загрузки деталей, контрольно-измерительную аппаратуру и приборы, оборудование для очистки деталей и т.п. Эти печи, имея вертикально расположенную рабочую камеру, позволяют нагревать длинные детали (оси, валы, трубы и др.), а также небольшие детали, размещая их на специальных приспособлениях (колеса, обоймы, кольца и др.). К недостаткам следует отнести сложность механизации загрузки и разгрузки изделий, сложность создания в печи необходимо стабильной контролируемой атмосферы при кратковременных режимах термической обработки, высокий удельный расход контролируемой атмосферы. В печи с выдвижным подом обрабатываются детали такие как: валы, муфты, шестерни и др. детали.Маршрутная технология изготовления калибра-пробки представлена на рисунке 5.1 и выполнена в соответствии [3]. Существенным недостатком стали Х12Ф1 является пониженная механическая прочность, обусловленная наличием в этой стали большого количества карбидной фазы.
План
Содержание
Введение
1. Анализ условий работы изделия
2. Обоснование выбора марки стали
3. Расчет режимов термической обработки
4. Выбор оборудования для термической обработки
5. Маршрутная технология изготовления изделия
6. Составление технологической карты на термическую обработку