15. Основы рационального выбора стали (чугуна) и методов упрочнения деталей машин

Вопросы для самопроверки

1. Укажите детали машин, отказ которых связан с деформацией (искажением формы).

Укажите причины и пути предупреждения разрушения.

2. Каковы причины отказа деталей вследствие хрупкого разрушения?

Укажите причины разрушения и пути предупреждения.

3. Укажите причины усталостного разрушения деталей и пути предупреждения.

4. Можно ли повысить конструктивную прочность низколегированных строительных сталей?

5. Какие факторы влияют на предел выносливости детали и каким коэффициентом они учитываются?

6. Выберите строительную низколегированную сталь с σ_0,2=500 МПа и порогом хладноломкости t₅₀=70 ºС (cм. рис. 167).

7. Легированная сталь имеет после закалки и отпуска σ_в= 1000 МПа. В каком случае она будет иметь более низкий порог хладноломкости после низкого или высокого отпуска?

8. Как можно повысить конструктивную прочность машиностроительных сталей (К_1с, КСТ, t₅₀и др.)?

9. Какие Вы знаете методы, повышающие устойчивость против износа при схватывании 1 рода, окислительном изнашивании и фреттинг-коррозии?

10. Сварная конструкция, изготовленная из горячекатаной стали ВСт3 с пределом текучести σ_0,2=280 МПа при эксплуатации в условиях Севера (при температурах от -40 до -50 ºС), разрушилась хрупко. Объясните причину брака и порекомендуйте сталь и метод ее упрочнения, обеспечивающие высокую устойчивость к хрупкому разрушению в условиях Севера и снижения массы конструкции (σ_0,2 = 350-400 МПа).

11. Выбрать материал, режим термической обработки, структуру и механические свойства для тяжелонагруженного коленчатого вала сложной формы диаметром 40 мм. Предел текучести должен быть 600 МПа и твердость 50 НRC.

12. Ходовой винт (диаметр 40 мм) станка работает в условиях износа, высоких контактных нагрузок и требует стабильности размеров и формы в процессе эксплуатации. Требуется твердость 60 НRC. Выбрать сталь, режим термической обработки, структуру.

13. Подберите сталь, упрочняющую обработку и структуру для рессор автомобиля (толщина листа 12 мм), требуемая твердость НRC 38.

14 Подберите сталь и режим термической обработки для ведущей шестерни редуктора (m= 4,5) заднего моста грузового автомобиля. Сталь и упрочняющая обработка должны обеспечить высокие значения σ_изг, σ_-1, предела контактной выносливости при достаточной вязкости.

15. Подберите сталь и упрочняющую термическую обработку для вала диаметром 50 мм, испытывающего циклические нагрузки при изгибе, кручении и контактные нагрузки. Твердость 58 НRC.

16 Подберите сталь и упрочняющую обработку для мало- и средненагруженных колес сложной конфигурации, работающих в условиях износа, но не испытывающих высоких контактных нагрузок. Требуемая твердость 750-800 НV.

16.Инструментальные стали и твердые сплавы

Вопросы для самопроверки

1. Каковы достоинства и недостатки углеродистых сталей для режущего инструмента?

2. Каковы преимущества легированных сталей для режущего инструмента перед углеродистыми сталями?

3. Какие Вы знаете быстрорежущие стали?

4. Почему быстрорежущие стали для закалки нагреваются до высоких температур, а после закалки дается многократный отпуск?

5. Каким требованиям должна отвечать сталь для штампов деформирования в холодном состоянии? Какая сталь наиболее часто применяется?

6. Укажите стали для штампов горячего деформирования (молотовых штампов, пресс-форм, прессового инструмента).

7. Выберите сталь для сверл при обработке металлов с твердостью 260-280 НВ, фрез для резания с высокой скоростью и плашек для нарезания твердых металлов.

8. Какие Вы знаете твердые сплавы? Где их рекомендуется применять?

9. Какие Вы знаете безвольфрамовые твердые сплавы?

10. Какие Вы знаете поликристаллические сверхтвердые материалы на основе нитрида бора — композиты?