Навигация
Разработка технологического процесса термической обработки детали из стали марки 18ХГТ
13408
знаков
4
таблицы
2
изображения
Разработка технологического процесса термической обработки детали
Разработать технологический процесс термической обработки стальной детали: Зубчатое колесо полуоси.
Марка стали: Ст. 18ХГТ
Твердость после окончательной термообработки: HRC 56-62 (пов.), НВ 363-415 (серд.)
Цель задания: практическое ознакомление с методикой разработки технологического процесса термической обработки деталей (автомобилей, тракторов и сельскохозяйственных машин); приобретение навыков самостоятельной работы со справочной литературой, более глубокое усвоение курса, а также проверка остаточных знаний материала, изучаемого в 1 семестре.
Порядок выполнения задания:
Расшифровать марку заданной стали, описать ее микроструктуру, механические свойства до окончательной термообработки и указать, к какой группе по назначению она относится.
Описать характер влияния углерода и легирующих элементов заданной стали на положение критических точек Ас1 и Ас3, Асm. Рост зерна аустенита, закаливаемость и прокаливаемость, на положение точек Мн и Мк, на количество остаточного аустенита и на отпуск. При отсутствии легирующих элементов в заданной марке стали описать влияние постоянных примесей (марганца, кремния, серы, фосфора, кислорода, азота и водорода) на ее свойства.
Выбрать и обосновать последовательность операции предварительной и окончательной термообработки деталей, увязав с методами получения и обработки заготовки (литье, ковка или штамповка, прокат, механическая обработка).
Назначить и обосновать режим операций предварительной и окончательной термообработки деталей (температура нагрева и микроструктура в нагретом состоянии, охлаждающая среда).
Описать микроструктуру и механические свойства материала детали после окончательной термообработки.
1. Расшифровка марки стали
Сталь марки 18ХГТ: хромомарганцевая сталь содержит 0,18% углерода, до 1% хрома, марганца.
Эта марка стали относится к группе легированных конструкционных сталей, это детали, из которых наряду с повышенной прочностью и износостойкостью требуется наличие пружинящих свойств (например, это такие детали как: цанги, разрезные кольца, пружинные шайбы, фрикционные диски, коленчатые валы, полуоси, цапфы, червяки, шестерни). Детали, подвергающиеся закалке и отпуску; эта сталь успешно заменяет дорогостоящие хромоникелевые стали. Хром является легирующим элементом, он широко применяется для легирования. Содержание его в конструкционных сталях составляет 0,7 – 1,1%. Присадка хрома, образующего карбиды, обеспечивает высокую твердость и прочность стали. После цементации и закалки получается твердая и износоустойчивая поверхность и повышенная по сравнению с углеродистой сталью прочностью сердцевины. Эти стали применяются для изготовления деталей, работающих при больших скоростях скольжения и средних давлениях (для зубчатых колес, кулачковых муфт, поршневых пальцев и т.п.). Хромистые стали с низким содержанием углерода подвергают цементации с последующей термической обработкой, а со средним и высоким содержанием углерода – улучшению (закалке и высокому отпуску). Хромистые стали имеют хорошую прокаливаемость. Недостатком хромистых сталей является их склонность к отпускной хрупкости второго рода.
Некоторые детали работают в условиях поверхностного износа, испытывая при этом и динамические нагрузки. Такие детали изготавливают из низкоуглеродистых сталей, содержащих 0,10–0,30 % С, подвергая их затем цементации. В цементуемые стали титан вводят только для измельчения зерна. При большем его содержании он уменьшает глубину цементованного закаленного слоя и прокаливаемость. При ХТО следует учитывать, что бор, увеличивая прокаливаемость, способствует росту зерна при нагреве. Для уменьшения чувствительности сталей к перегреву их дополнительно легируют Тi или Zr. Обычно изделия, изготовленные из высоколегированных цементуемых сталей, подвергают цементации на небольшую глубину.
Вид поставки:
Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543-71, ГОСТ 259071, ГОСТ 2591-71, ГОСТ 2879-69. Калиброванный пруток ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 1051-73. Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 4543-71, ГОСТ 14955-77. Полоса ГОСТ 103-76. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133-71.
Таблица 1. Массовая доля элементов, %
| C | Si | Mn | S | P | Cr | Ni | Ti | Cu |
| 0,16 – 0,18 | 0,17 – 0,37 | 0,80 – 1,10 | ≤ 0,035 | ≤ 0,035 | 1,00 -1,30 | ≤ 0,30 | 0,03 – 0,09 | ≤ 0,30 |
Таблица 2. Механические свойства
| Сечение, мм | s 0,2 , МПа | s B , МПа | d 5 , % | y , % | KCU, Дж/м 2 | HB | HRC э |
| Нормализация 880-950 °С. Закалка 870 °С, масло. Отпуск 200 °С, воздух или вода. | |||||||
| Образцы | 880 | 980 | 9 | 50 | 78 | ||
| Нормализация 930-960 °С. Цементация 930-950 °С. Закалка 825-840 °С, масло. Отпуск 180-200 °С. | |||||||
| 360 | 640 | 157-207 | |||||
| 50 | 800 | 1000 | 9 | 285 | 57-63 | ||
| Цементация 920-950 °С, воздух. Закалка 820-860 °С, масло. Отпуск 180-200 °С, воздух. | |||||||
| 20 | 930 | 1180 | 10 | 50 | 78 | 341 | 53-63 |
| 60 | 780 | 980 | 9 | 50 | 78 | 240-300 | 57-63 |
Таблица 3.Температура критических точек, 0С.
| Ас1 | Ас3 | Аr1 | Ar3 |
| 740 | 725 | 650 | 730 |
Назначение:
Улучшаемые или цементируемые детали ответственного назначения, от которых требуется повышенная прочность и вязкость сердцевины, а также высокая поверхностная твердость, работающая под действием ударных нагрузок.
Похожие работы
... 11,46 ч.~ 12 часов. Время низкого отпуска принимаем 120 мин. 1.4.5 Разработка и описание технологической карты химико-термической обработки деталей Технологическая карта - часть маршрутной технологии. Технологическая карта - это основной документ термического участка, в которой указан маршрут перемещения детали по участку. Зубчатое колесо подается на термический участок с помощью ...
... поверхностях зуба, мкм; Rz80 – шероховатость на боковых поверхностях шпоночного паза в центральном отверстии, мкм; Rz40 – шероховатость на дне шпоночного паза, мкм. 2.4 Разработка технологического процесса изготовления конического зубчатого колеса 2.4.1 Выбор заготовки и способа ее получения Для изготовления данной детали используется сталь 18 ХГТ Характеристика стали 18ХГТ Марка ...
... ? 25. В чем сущность биохимических, фотохимических, радиационно-химических, плазмохимических процессов? Указать области их применения. 26. Какие основные группы физических процессов используют в системах технологий? 27. Дать определение машиностроению как комплексной области. Какова структура машиностроительного предприятия? 28. Раскрыть сущность понятий «изделие», «деталь», «сборочная единица ...
... , предъявляемых к рабочим определенного тарифного разряда в зависимости от сложности и точности работ, условий труда и требующихся для выполнения этих работ знаний и практических навыков. В машиностроении принята шестиразрядная система тарификации работ. По приведенным выше формулам рассчитываем технические нормы времени на все операции технологического процесса. Точение черновое . - ...
0 комментариев