Реферат
У даній роботі здійснений вибір матеріалу для виготовлення поршня циліндра преса таким чином, щоб він задовольняв ряду основних експлуатаційних вимог( терміну служби, собівартості, простої технології виготовлення).
Проведений аналіз сталей, придатних для виготовлення поршня циліндра преса, дана характеристика режимів їх термічної обробки й структури. Обґрунтований вибір і обрана для виготовлення поршня циліндра преса 4Х5МФС. Яка обладає необхідними технологічними властивостями при мінімальном лігіровонні , яка повністю задовольняла необхідним вимогам експлуатації.
При виконанні курсової роботи були закріплені, узагальнені й застосовані на практиці отримані в курсі «Основи металознавства» теоретичні знання.
Вступ
У наш час у промисловості існує необхідність виготовляти деталі методом горячего пресування , для цього існують спеціальні преси состовляючим яких є поршень :
- термін служби поршня повинен бути якнайбільше, також деталь повинна витримувати задане умовами роботу навантаження;
- собівартість деталі повинна бути мінімальною, при її максимальній якості;
- технологія виготовлення деталі повинна бути оптимальною (простота технологічного процесу, якість деталі і його ціна).
Ціль даної роботи - підібрати матеріал для виготовлення поршня так, щоб він задовольняв вище викладеним вимогам.
Для цього слід розв'язати ряд завдань:
- проаналізувати умови роботи поршня;
- визначити властивості матеріалу для виготовлення поршня;
- охарактеризувати сталі, придатні для виготовлення поршня;
- підібрати методи випробування матеріалу;
- визначити хімічний склад матеріалу;
- обґрунтувати вибір матеріалу;
- обґрунтувати й призначити режим термічної обробки для виготовлення поршня.
1. Аналіз умов роботи деталі і визначення необхідних властивостей матеріалу.
Поршень – циліндрична деталь насосів, компресорів, двигунів внутрішнього згоряння і т.ін., що здійснює зворотно-поступальний рух всередині більшого циліндра, щільно прилягаючи до його стінок і який служить для перетворення зміни тиску газу, пари або рідини в механічну роботу, або навпаки — зворотно-поступального руху у зміну тиску.
Поршень, рухома деталь поршневої машини, що перекриває поперечний переріз її циліндра і рухається вздовж його осі. У двигунах, силових циліндрах, пресах поршень передає зусилля від тиску робочого тіла (газу, пари, рідини)до рухомих деталей. У деяких типах двигунів (наприклад, двотактних двигунах внутрішнього згоряння) поршень виконує також і газорозподільні функції. У насосах і компресорах поршень у процесі зворотно-поступального руху, здійснює засмоктування, стиск і подачу рідини чи газу. У залежності від відношення довжини поршня до діаметру і його конструкції розрізняють тронковий, дисковий і скальчатий поршень:
тронковий поршень, довжина якого трохи перевищує діаметр, має голівку з днищем і рівцями для поршневих кілець та спрямовуючу спідницю;
висоту дискового поршня визначає лише розмір ущільнювального пристрою, а напрямним елементом у цьому випадку служить шток, на якому встановлений поршень;
скальчатий поршень (плунжер) виконують зазвичай з гладкою поверхнею, довжина його у декілька разів перевершує діаметр.
Поршень складається з трьох частин, які виконують певні функції:
дно;
ущільнювальна частина;
напрямна частина.
Дно і ущільнююча частина утворюють головку поршня. Для передачі зусилля від поршня (або навпаки) може використовуватися шток або шатун (гонок), який з'єднується з поршнем за допомогою пальця. Інші способи передачі зусилля використовуються рідше. У деяких випадках шток може грати роль направляючого пристрою.
Поршень може бути одностороннім або двостороннім. В останньому випадку поршень має два дна.
Даний поршень працює в діапазоні температур до 500° С в умовах тертя ковзання. Матеріал поршня повинен при цих температурах володіти міцностью властивостями й зносостійкістью. Тобто не губити при цих температурах механічні характеристики ( приділа міцності, текучості) й твердості.
2. Визначення орієнтовного хімічного складу матеріалу
Для орієнтовного визначення хімічного складу матеріалу для кернера необхідно провести аналіз матеріалів різних класів.
1.Сталі.
Сталями називаються залізовуглецеві сплави, зміст вуглецю в яких не перевищує 2,14%. Стали зі змістом вуглецю до 0,8% називається доевтектоїдними, 0,8% - евтектоїдними й більше 0,8% - заевтектоїдними [1]. Твердість і міцність сталі можуть бути збільшені в результаті термічної обробки в 3 - 5 раз, а модулі пружності при цьому змінюються менш чим на 5% [3]. Також завдяки термічній обробці й уведенню легуючих елементів можна підвищити їхню корозійну стійкість.
Основна вимога до сталей є забезпечення конструкційної міцності: вони повинні мати певний набір механічних властивостей, що забезпечують тривалу і надійну роботу матеріалу, мати гарні технологічні властивості. Сталі є досить недорогим матеріалом. Властивості сталей відповідають необхідним вимогам до готового виробу, і воно може бути виготовлене з даного матеріалу.