Режим термической обработки

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Содержание.

1.Введение…………………………………………………………………....стр. 3

2. Описание изделия  и условия его работы………………………………...стр. 4

3. Технические  требования, предъявляемые к термообработанным изделиям……………………………………………………………………....стр. 6

4. Выбор и  обоснование выбора материала  для изделия………………….стр. 7

5. Выбор и  обоснование операций термической  обработки, а так же дополнительных  и вспомогательных операций…………………………...стр.11

6. Выбор и  конструирование приспособлений……………………............стр.23

7. Методы контроля  выбранных операций………………………………...стр.26

8. Возможные  виды брака при операциях термически  обработанных изделий мероприятия  по их предупреждению……………………………………...стр.29

9. Вопросы техники  безопасности и охраны труда……………………….стр.31

10. Список литературы……………………………………………………...стр.33 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Введение.

     Основным  направлением в развитии машиностроение и черной металлургии является коренное улучшение качества металлопродукции путем внедрения прогрессивных  способов обработки металла повышением эффективности применение металла  в народном хозяйстве. Значительным резервом улучшения качества и повышения  механических характеристик металла, а также экономики в народном хозяйстве является применение высокоэффективной  термообработки.

     Наряду  с выводом в эксплуатацию нового прогрессивного оборудования и модернизации существующих агрегатов термических  цехов на многих заводах проводится механизация и автоматизация  процессов термообработки, что, несомненно, облегчает труд термистов и повышает производительность труда.

     Термообработка  обладает широкими возможностями для  придания материалом заданного количества свойств с ее помощью можно  достичь уникальных свойств изделий.

     Развитие  термической обработки в настоящее  время происходит в условиях острого  дефицита энергии и запасов природных  ресурсов. Поэтому усилия ученых направлены на создание качественно новых технологических  процессов с малыми энергозатратами  в целях экономики энергоресурсов, повышение производительности труда, качества продукции, степени автоматизации  и механизации, а также охраны окружающей среды.

Целью данного курсового проекта является разработка режима термической обработки  данной детали плита из стали марки 40. 
 
 
 
 
 
 

 2.Описание изделия и условия его работы.

Деталь Плита входит в состав сборочной единицей гидропривода,  предназначенного для перемещения крестового стола на станках.

Деталь Плита является крепежной для остальных деталей гидропривода.

Пневмогидравлический усилитель применяется во многих металлорежущих станках в зажимных устройствах. От качества его изготовления зависит равномерность зажатия заготовок. 
Высокого качества производимой продукции можно добиться внедрением в производство нового эффективного оборудования, различных методов технико-экономического анализа и расчетно-аналитических способов решения производственных задач, что обеспечит более эффективное и качественное производство с требуемой производительностью.

Плита представляет собой базовую деталь, на которую устанавливают другие детали и сборочные единицы, точность относительного положения которых  должна обеспечиваться как в статике, так и в процессе работы пневмогидравлического усилителя под нагрузкой. В соответствии с этим плита нижняя должна иметь требуемую точность и обладать необходимой жесткостью. 
Конструктивное исполнение плиты нижней, ее материал и необходимые параметры точности определяем исходя из служебного назначения детали, требований к работе механизма и условиях его эксплуатации. При этом учитывается также технологические факторы, связанные с возможностью получения требуемой конфигурации заготовки, возможностями обработки резанием и удобства сборки, которую начинают с базовой корпусной детали.

Вес детали 1,3 кг.

Габаритные  размеры:

l = 95 мм

 b = 55 мм

 h = 32 мм. 
 
 
 

Эскиз детали. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3. Технические требования, предъявляемые к  термически обработанному  изделию.

К конструкционным  сталям, из которых изготовляют самые  разнообразные детали машин для  различных отраслей промышленности, предъявляют требования высоких  механических свойств, технологичности  в обработке и дешевизны. Конструкционная  сталь должна иметь высокую прочность  и пластичность, хорошо сопротивляться ударной нагрузке и усталости.

Кроме указанных механических свойств, очень  важное значение имеет склонность конструкционной стали к хрупкому разрушению, чувствительность к концентрации напряжений, что определяет конструктивную прочность детали.

Улучшаемые стали  должны иметь высокую прочность, пластичность, высокий предел выносливости, малую чувствительность к отпускной  хрупкости, должны хорошо прокаливаться. Важное значение, особенно при действии высоких переменных напряжений и ударной нагрузки у деталей машин с конценцентраторами напряжений, имеет сопротивление к хрупкому разрушению.

Стали применяют  для деталей, требующих повышенной  прочности или высокой твердости  поверхности. Детали, от которых требуется  повышенная твердость, например шпиндели, валы, оправки, оси, шайбы и другие, закаливают и отпускают.

Для получения  равномерной и высокой твердости  и структуры мелкоигольчатого мартенсита сталь следует предварительно улучшить или нормализовать

Таблица 1.

σ0,2	σв	δ5	ψ	KCU Дж/см2	HВ (не более)
МПа		%
≥450	≥660	≥16	≥66	≥167	188

 
 
 
 
 
 
 

4. Выбор и обоснования  материала для  изделия.

Для детали плита  можно рекомендовать следующие  марки стали.

Сталь 35.

Назначение –  детали невысокой прочности, испытывающие небольшие напряжения: оси, цилиндры, коленчатые валы, шатуны, шпиндели, звездочки, тяги, ободы, траверсы, валы, бандажи, диски и другие.

Таблица 2.                                                                                                     [3, стр. 64]

σ0,2	σв	δ5	ψ	KCU Дж/см2	HВ (не более)
МПа		%
≥275	≥530	≥20	≥40	≥44	156-197

 

Сталь 40.

Назначение –  после улучшения – коленчатые валы, шатуны, зубчатые венцы, маховики, зубчатые колеса, болты, оси и другие детали; после поверхностного упрочнения с нагревом ТВЧ – детали средних  размеров, к которым предъявляются  требования высокой поверхностной  твердости и повышенной износостойкости  при малой деформации (длинные  валы, ходовые валики, зубчатые колеса).

Таблица 3                                                                                                   [ 3, стр. 67]

σ0,2	σв	δ5	ψ	KCU Дж/см2	HВ (не более)
МПа		%
≥450	≥660	≥16	≥66	≥167	188

 

Технологические свойства.

Температура ковки, ˚С: начала 1250, конца 800. Охлаждение заготовок  сечением до 400 мм на воздухе.

Свариваемость – ограниченно свариваемая. Способы  сварки: РДС, АДС под флюсом и газовой  защитой, ЭШС. Рекомендуется подогрев и последующая термообработка. КТС  без ограничений.

Обрабатываемость  резанием – в чорячекатанном состоянии  при НВ 170 и 

σ_в = 520 МПа.

Флокеночувствительность – не чувствительна.

Склонность к  отпускной хрупкости – не склонна.

Сталь 45.

Назначение –  вал-шестерни, коленчатые и распределительные  валы, шестерни, цилиндры, кулачки и  другие нормализованные, улучшаемые и  подвергаемые поверхностной термообработке детали, от которых требуется повышенная прочность. 

Таблица 4.                                                                                                     [3, стр. 69]

σ0,2	σв	δ5	ψ	KCU Дж/см2	HВ (не более)
МПа		%
≥315	≥570	≥12	≥30	≥29	167-207

 

Технологические свойства.

Температура ковки, ˚С: начала 1250, конца 700. Охлаждение заготовок  сечением до 400 мм на воздухе.

Свариваемость – трудносвариваемая. Способы сварки: РДС и КТС. Необходим подогрев и последующая термообработка.

Флокеночувствительность – малочувствительна.

Склонность к  отпускной хрупкости – не склонна. 

Из данных сталей выбираем сталь 40  т.к. она наиболее подходит для данного изделия, отвечает механическим свойствам, заданным технологическим  требованиям, наиболее доступная и  дешевая.

 
 
 

Влияние углерода на свойства сталей

С ростом содержания углерода в структуре стали увеличивается количество цементита, при одновременном снижении доли феррита. Изменение соотношения между составляющими приводит к уменьшению пластичности, а также к повышению прочности и твердости. Прочность повышается до содержания углерода около 1%, а затем она уменьшается, так как образуется грубая сетка цементита вторичного.