Расчетно-графическая работа

______________________________________________________________

на тему «Металловедение и термическая обработка»

«К защите допускаю»

Руководитель:

к.т.н., доцент Наталенко В.С.

_________________________

^{(подпись)}

«___» ____________ 2010 г.

Оценка при защите:

_________________________

_________________________

^{(подпись)}

«___» _____________ 2010 г.

Уфа 2010

ОГЛАВЛЕНИЕ

1 ЧЕРТЁЖ ДЕТАЛИ 3

2 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ 4

3 ХАРАКТЕРИСТИКА ДЕТАЛИ 4

4 АНАЛИЗ УСЛОВИЙ РАБОТЫ ДЕТАЛИ 5

5 ХАРАКТЕРИСТИКА ЗАДАННОЙ МАРКИ СТАЛИ 6

6 ВЫБОР ВИДА И СПОСОБА ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ 7

7 ВЫБОР ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ВСЕХ ОПЕРАЦИЙ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ 9

8 ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ 9

9 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ (ОПЕРАЦИОННАЯ) КАРТА 10

10 РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 10

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 11

Твердость детали

На поверхности НRC49

Сердцевины HRC 24

2 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Наименование детали – палец гусеницы;

Марка стали – 45;

Тип производства – крупносерийный.

3 ХАРАКТЕРИСТИКА ДЕТАЛИ

Твердость пальца в местах, подвергающихся износу, должна быть не менее: На поверхности – 59 HRC, на глубине до 3, 6 мм до 01.01.91 г. и до 4 мм с 01.01.91 г. – 46, 5 HRC, сердцевины - 24 HRC, (229 НВ). Вокруг радиальных отверстий для подвода смазки допускается зона пониженной твердости. Величина твердости и размера зоны должны быть установлены в рабочих чертежах. Твердость пальцев, подвергаемых низкому отпуску, должна устанавливаться рабочими чертежами. Допуск прямолинейности образующей поверхности пальцев – по 10 степени точности ГОСТ 24643-81. Шероховатость цилиндрической поверхности пальцев не должна быть более Ra 2, 5 мкм ГОСТ 2789-73. Замыкающие пальцы должны изготавливаться по техническим условиям и (или) рабочим чертежам.

4 АНАЛИЗ УСЛОВИЙ РАБОТЫ ДЕТАЛИ

Палец гусеницы подвергается воздействию знакопеременным нагрузкам и изнашиванию. Поэтому он должен обладать высокой ударной вязкостью, износостойкостью. Твердость готового шкворня поворотного кулака не менее HRC 59, глубина закалённого слоя 3..6 мм

5 ХАРАКТЕРИСТИКА ЗАДАННОЙ МАРКИ СТАЛИ

Сталь 45 можно классифицировать по следующим признакам:

- по назначению – конструкционная;

- по химическому составу – нелегированная;

- по технологическому признаку – закаливаемая;

- по содержанию углерода – доэвтектоидная;

- по степени раскисления – спокойная;

- по качеству – качесвенная.

Критическая точка	°С
Ас1
Ас3
Аr1	-
Аr3	-

Расшифровка.

Сталь 45 - конструкционная сталь с содержанием углерода – 0,4-0,5%,.

Таблица 1 Температура критических точек

А_с1- температура начала образования аустенита при нагревании стали.

А_r1- температура окончания превращения аустенита в перлит при охлаждении стали.

А_с3- температура окончания образования аустенита при нагревании доэвтектоидной стали.

А_r3 -температура начала превращения аустенита в перлит при охлаждении стали

Массовая доля элементов, %, по ГОСТ 8479-70
C	Si	Mn	S	P	Cr	Ni	Mo	V	Cu
0,40-0,50	0,17-0,37	0,50-0,80	≤ 0,040	≤ 0,040	1,30-1,70	1,20-1,60	0,10-0,30	-	-

Таблица 2 Химический состав 45ХНМ

6 ВЫБОР ВИДА И СПОСОБА ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

Цвет каления стали	Темпера- тура нагрева	Цвет каления стали	Температура нагрева
Темно-коричневый (виден в темноте)	530-580	Коричнево-красный	580-650
Темно-красный	650-730	Темно-вишнево-красный	730-770
Вишнево-красный	770-800	Светло-вишнево-красный	800-830
Светло-красный	830-900	Оранжевый	900-1050

Термическую обработку стальных деталей проводят в тех случаях, когда необходимо либо повысить прочность, твердость, износоустойчивость или упругость детали или инструмента, либо наоборот, сделать металл более мягким, легче поддающимся механической обработке.
В зависимости от температур нагрева и способа последующего охлаждения различают следующие виды термической обработки: закалка, отпуск и отжиг. В любительской практике для определения температуры раскаленной детали по цвету можно использовать приведенную таблицу.

6.1 Предварительная термическая обработка
Температура нагрева для отжига рассчитывается по формуле:

T_H = А_с3+(30...50)°С= 780+ (30...50)°С = 810...830°С (1)

Отжиг проводится в следующей последовательности:

1 Нагрев до температуры 810...830°С;

t_H = А_С3+ (50...70)°С= 780+(50...70)°С= 830... 850°С (2)

(охлаждение на воздухе).

6.2 Окончательная термическая обработки

Операция окончательной термической обработки выбираются в зависимости от технических требований к заданной детали. Так как по техническим требованиям необходима высокая твёрдость и контактная выносливость, выбираем, с учётом марки стали следующие операции: твч закалка в масле и среднетемпературный отпуск.

Отпуск проводится в следующей последовательности:

Нагрев в интервале температуры 580-650^oС и последующее ускоренное охлаждение.

Температура нагрева под закалку:

Тн = Ас₃+(30…50)`C = 780+ (30...50)°С = 810...830°С (3)

Время нагрева и выдержки:

t = (0,7…1,0) х D (4)

t_H - время выдержки нагрева, мин;

D – диаметр изделия, мм.

t = (0,7…1,0) х (25+350)/2=(0,7…1,0) х 375=3…5 сек

Охлаждающая (закаливающая) среда

В качестве охлаждающей среды при закалке выбираем масло трансформаторное, т.к. сталь легированная

7 ВЫБОР ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ВСЕХ ОПЕРАЦИЙ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

Назначаем последовательность всех операций изготовления палец гусеницы. Последовательность операций изображается графически, с указанием номера операции в общем технологическом процессе из­готовления изделия (рисунок 1).

8 ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ

Выбор оборудования производим в соответствии с назначен­ными видами и рассчитанными режимами термической обработки. Выбираем:

- для нагрева под закалку - закалочный конвейерный элек­тропечной агрегат с защитной (контролируемой) атмосфе­рой СКЗ - 12.100.10/9 (страница 246/3/). Техническая характеристика агрегата:

t_Hmax = 900°С;

N = 650...850 кВт;

Площадь пода - 1,2 ´ 10 м.

Для отпуска выбираем отпускной конвейерный электропечной агрегат с защитной (контролируемой) атмосферой СКО - 20.155.04/3

Техническая характеристика агрегата:

t_Hmax = 350°С;

N = 350 кВт;

Площадь пода - 2,0 ´ 4,5 м.

9 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ (ОПЕРАЦИОННАЯ) КАРТА

Технологическая карта приведена в конце работы.

10 РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

1 При работе с использованием печей с контролируемой атмосферой регулярно проверять газоплотность печей.

2 При закалке изделий в масляных баках не допускать выброс или загорание масла.

3 При работе с электропечами не допускать работу в мокрой одежде и обуви.

4 Не открывать щитки управления механизмами печей без их обесточивания.

5 Перед началом работы проверить исправность венти­ляции.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1 http://www.metalport.ru/notices/id_15384

2 Фиргер И.В. Термическая обработка сплавов: Справочник. -Л.: 1982. -304 с.

3 Термическая обработка в машиностроении: Справочник. Под ред. Ю.М.Лахтина, А.Г.Рахштаота.-М.: Машинострое­ние, 1980-783 с.

4 Седов Ю.Е., Адаскин А.М. Справочник молодого термиста.
- М.: Высшая школа, 1986, - 239 с.

5 Марочник сталей и сплавов: В.Г Сорокин, А.В.Волосникава, С.А. Веткин и др.; Под общ. ред.В.Г. Сорокина. - Москва: Машиностроение, 1989,640 с.

Таблица 2. Технологическая карта изготовления детали

	Наименование операции	Закалка
Наименование изделия	Палец гусеницы
Габаритные размеры	350*25
Масса, кг	-
Марка стали	50Г2
Твердость до ТО	HB 214
Твердость после ТО	HRC 45
Оборудование	СКЗ-12.100.10/9
№	Содержание перехода	Приспособле-ние инструмент	Темпера- тура	Выдержка	Среда
	Уложить деталь в поддон	-	-	-	-
	Поместить деталь в печь и нагреть	Индуктор	810…830	3…5 сек
	Закалить	-			Масло
	Очистить деталь от окалины	Металлическая щетка	-	-	-

Дата добавления: 2015-07-08