13

Содержание

Содержание 2

1. Для изготовления плашек выбрана сталь У 11 А. Назначьте режим термической обработки, приведите его обоснование и укажите структуру и свойства плашек в готовом виде. 2

Характеристика материала 2

2. Для изготовления молотовых штампов выбрана сталь 5ХНВ. Укажите состав, назначьте и обоснуйте режим термической обработки, объяснив влияние легирования на превращения, происходящие при термической обработке данной стали. Опишите структуру и главные свойства штампов после термической обработки. 3

Характеристики материала 5ХНВ 3

Механические свойства при Т=20 °С материала 5ХНВ 4

Температура критических точек материала 5ХНВ 4

Химический состав в % материала 5ХНВ 4

3. Опишите характеристики жаропрочности, характер деформации и разрушения сплавов, работающих в условиях длительного нагружения при повышенных температурах. 5

4. Для заливки вкладышей ответственных подшипников скольжения выбран сплав Б83. Укажите состав и определите группу сплава по назначению. Зарисуйте и опишите микроструктуру сплава, Приведите основные требования, предъявляемые к баббитам. 9

5. Почему для изготовления инструмента применяется сталь с исходной структурой зернистого перлита? В результате какой термической обработки можно получить эту структуру? Приведите конкретный режим любой инструментальной стали. 11

Литература 13

1. Для изготовления плашек выбрана сталь у 11 а. Назначьте режим термической обработки, приведите его обоснование и укажите структуру и свойства плашек в готовом виде. Характеристика материала

Марка :	У11А
Классификация :	Сталь инструментальная углеродистая
Виды поставки, предлагаемые предприятиями-рекламодателями:   Нет данных
Применение:	метчики ручные, рашпили, надфили, пилы для обработки древесины, матрицы для холодной штамповки, топоры, калибры простой формы и пониженных классов точности
Готовая продукция, предлагаемая предприятиями-рекламодателями:       Нет данных.

Химический состав в % материала У11А .

C	Si	Mn	Ni	S	P	Cr	Cu
1.06 — 1.13	0.17 — 0.33	0.17 — 0.28	до   0.2	до   0.018	до   0.025	до   0.2	до   0.2

Температура критических точек материала У11А.

Ac1 = 730 ,      Ac3(Acm) = 810 ,       Ar1 = 700 ,       Mn = 200

Механические свойства при Т=20^oС материала У11А.

Сортамент	Размер	Напр.	sв	sT	d5	y	KCU	Термообр.
-	мм	-	МПа	МПа	%	%	кДж / м2	-
Лента отожжен.	0.08 — 3		750		10

Твердость материала   У11А   после отжига

HB = 207

Углеродистые стали в исходном (отожженном) состоянии имеют структуру зернистого перлита, низкую твердость (НВ 170— 180) и хорошо обрабатываются резанием. Температура закалки углеродистых инструментальных сталей У11А должна быть 760—780 °С, т. е. несколько выше А_с1 но ниже А_ст для того, чтобы в результате закалки стали получали мартенситную струк­туру и сохраняли мелкое зерно и нерастворенные частицы вто­ричного цементита. Закалку проводят в воде или водных раство­рах солей. Мелкий инструмент из сталей У10—У12 для уменьше­ния деформации охлаждают в горячих средах (ступенчатая за­калка).

Отпуск проводят при 150—170°С для сохранения высокой твердости (62—63 НRС). Углеродистые стали можно использовать в качестве режущего инструмента только для резания материалов с малой скоростью, так как их высокая твердость сильно снижается при нагреве выше 190—200 °С.

2. Для изготовления молотовых штампов выбрана сталь 5ХНВ. Укажите состав, назначьте и обоснуйте режим термической обработки, объяснив влияние легирования на превращения, происходящие при термической обработке данной стали. Опишите структуру и главные свойства штампов после термической обработки.

Характеристики материала 5ХНВ

Марка:	5ХНВ
Классификация:	Сталь инструментальная легированная
Применение:	для молотовых штампов паровоздушных и пневматических молотов с массой падающих частей до 3 тонн

Механические свойства при Т=20 °С материала 5ХНВ

Сортамент	Размер	Напр.	sв	sT	d5	y	KCU	Термообр.
-	мм	-	МПа	МПа	%	%	кДж / м2	-
			1280	1050	11	45	400

Твердость материала 5ХНВ после отжига

HB 10 -1 = 255 МПа

Температура критических точек материала 5ХНВ

Ac1 = 730, Ac3(Acm) = 780, Mn = 205

 

Химический состав в % материала 5ХНВ

C	Si	Mn	Ni	S	P	Cr	W
0.5 - 0.6	0.1 - 0.4	0.5 - 0.8	1.4 - 1.8	до 0.03	до 0.03	0.5 - 0.8	0.4 - 0.7

Режим термической обработки: двухступенчатая закалка, первая при температуре – 950 градусов с охлаждением на воздухе, вторая при температуре – 860, охлаждение на воздухе с последующем отпуском 600 градусов на воздухе или в масле; цементирование.

При закалке на воздухе приобретают в сердцевине структуру нижнего бейнита или низкоуглеродистого мартен­сита, что приводит к значительному упрочнению. В результате цементации повышается устойчивость переохлажденного аустенита в поверхностном слое, особенно в зоне промежуточного пре­вращения, поэтому при закалке на воздухе на поверхности обра­зуется высокоуглеродистый мартенсит, обладающий твердостью 58—62 НRС.

При насыщении стали углеродом понижается температура мартенситного превра­щения в поверхностном слое и возрастает количество остаточного аустенита, особенно в сталях 5ХНВ. Остаточный аустенит понижает твердость, а в некоторых случаях сопротив­ление износу и предел выносливости. Снижение количества оста­точного аустенита достигается обработкой холодом (от —100 до —120 °С) после закалки или применением промежуточного высо­кого отпуска (600—640 °С) с последующей закалкой при воз­можно более низкой температуре.

При высоком отпуске из аусте­нита выделяются легированные карбиды.

При последующем на­греве под закалку значительная часть карбидов остается вне твердого раствора, а менее легированный аустенит при охлажде­нии превращается в мартенсит, и поэтому количество остаточного аустенита уменьшается, а твердость повышается. Сталь после та­кого высокого отпуска характеризуется меньшей прокаливаемостью при последующей закалке. При обработке холодом умень­шается количество остаточного аустенита и повышается твердость, однако происходит некоторое снижение предела выносливости, износостойкости и вязкости по сравнению с высоким отпуском.

Сталь 5ХНВ из-за высокой устойчивости аустенита в пер­литной области не снижает твердости при отжиге. Для возможности обработки резанием сталь подвергается высо­кому отпуску при 630—640 °С, после которого она получает твер­дость 269—217 НВ.