Laboratornaya_rabota_5

Лабораторная работа № 5

Выбор режимов термообработки для деталей машин и инструментов

Отчет

Цель работы:

1. Изучить назначение основных видов термообработки: отжига, закалки, нормализации, отпуска.

2. Выбрать режим термообработки для заданных деталей с учетом условий их эксплуатации.

3. Указать структуру сплава после термообработки и приобретенные свойства.

Оборудование и материалы:

1. Справочник термиста.

2. Диаграмма Fe-Fe₃C.

3. ГОСТы на конструкционные и инструментальные материалы с указанием марок и механических характеристик сплавов.

4. Фотографии микроструктур металлов и сплавов.

Порядок проведения работы

1. Изучить методические рекомендации к выполнению работы.

2. Получить у преподавателя задание и выбрать вид и режимы термообработки для указанной детали.

3. Ответ дать в табличной форме, приведенной ниже.

4. Построить участок диаграммы Fe-Fe₃C, и обозначить на ней критические точки, соответствующие выбранным режимам термообработки.

Методические рекомендации

Выполнять работу следует, изучив теорию термической обработки стали. В данной работе особое внимание уделяется закалке и отпуску стали, поскольку именно эти два вида термообработки обеспечивают ответственным деталям машин высокую механическую прочность, износоустойчивость и стойкость к ударным нагрузкам.

Закалка углеродистых сталей проводится в целях повышения твердости, прочности, упругости и сопротивления износу. Закалку применяют для режущих и измерительных инструментов, для деталей машин, подвергающихся износу или испытывающих значительные нагрузки (токарные резцы, сверла, коленчатые валы, шатуны и шестерни и др.).

Закалка складывается из следующих этапов:

а) нагревание изделия до температуры закалки;

б) выдержки изделия в течение определенного времени при данной температуре нагрева;

в) охлаждение изделия с высокой скоростью.

Закалка делится на полную и неполную, выбор вида закалки легко сделать, воспользовавшись схемой 1

Закаленная сталь находится в напряженном состоянии и обладает большой хрупкостью, что препятствует нормальной эксплуатации закаленных деталей. Чтобы уменьшить хрупкость, ослабить напряжения, вызванные закалкой и получить требуемые механические свойства, сталь подвергают отпуску. Отпуск осуществляют путем нагрева закаленной стали до температуры, не превышающей 727⁰С (линия РК на участок диаграмме Fe-Fe₃C).

В результате отпуска изменяется структура закаленной стали и, как следствие, ее свойства, повышаются ударная вязкость, предел упругости, пластичность. В зависимости от температуры отпуска может понизиться и твердость, приобретенная закалкой.

Различают три вида отпуска: низкий, средний и высокий. Выбор вида отпуска и режима его проведения легко сделать, согласно схеме 2. Структуры стали после отпуска определяют согласно схеме 3.

Схема 1. Выбор вида и режима закалки

Схема 2. Выбор вида и режима отпуска

Схема 3. Структуры стали после отпуска

Схема 4. Диапазон оптимальных температур при нагреве стали для закалки

Ход работы

Задание 1: Назначить типовую термообработку с целью обеспечения высокой механической прочности для вала из стали 45 диаметром 50мм.

Задание 2: Назначить типовую термообработку с целью обеспечения высокой твердости для токарного резца из стали У12А (толщина резца 20мм).

Задание 3: Назначить типовую термообработку с целью обеспечения высокой механической прочности и упругости для пружины клапана из стали 55Г. Диаметр пружины 5мм.

Задание выполняется в табличной форме:

Таблица 1

Наименование детали, марка.	Кол-во углерода, %	Вид Т.О.	t0 нагрева, градус Цельсия	Время выдержки, мин.	Охлаждающая среда
1	2	3	4	5	6

Вопросы для самопроверки

1. Что называется термической обработкой металлов и сплавов?

2. Какие известны виды термообработки?

3. Что называется режимами термообработки?

4. Как осуществляется выбор режимов, по каким правилам?

5. Какие стали называются доэвтектоидными, эвтектоидными и заэвтектоидными, какова их структура до термообработки?

6. Какие структуры этих же сталей можно получить закалкой?

7. Какие структуры получают отпуском?

Работу выполнил студент гр. №___		Работу проверил:	Дата:
ФИО