Задачи на назначение режима термообработки для достижения эксплуатационных свойств различных изделий
1. Прочитайте условия задачи.
Назначьте режим термической обработки для пружин, изготовленных из стали с содержанием углерода 0,65%. Приведите графически и обоснуйте режим термической обработки, опишите структуру и свойства деталей. Объясните, почему удовлетворительные свойства на изделиях из данной стали могут быть получены лишь в небольшом сечении.
2. Запишите условия задачи.
Дано: пружины из стали с ω(С) = 0,65%.
Найти: режим термической обработки.
3. Начертите диаграмму состояния железо-цементит и в каждой области укажите структуры.
4. Проведите вертикальную линию, соответствующую заданному в задаче сплава.
5. Найдите температуру Ас3, соответствующую точке пересечения вертикальной линии с линией GS.
Ас3 = 780ºС
6. Назначьте температуру закалки по формуле для доэвтектоидных сталей.
tзак = Ас3 + (30 ÷ 50ºС),
t зак = 780 + (30 ÷ 50ºС) = 810 ÷ 830ºС.
7. Назначьте температуру отпуска.
Для пружин рекомендуют средний отпуск при температуре 470ºС.
8. Приведите графическое изображение режима термической обработки.
9. Опишите структуру после различных этапов термической обработки.
После закалки в масло образуется структура из мартенсита. После отпуска образуется структура из троостита.
10. Обоснуйте выбранный режим термической обработки
Основными требованиями, предъявляемыми к пружинным сталям, являются высокое сопротивление малым пластическим деформациям (высокий предел упругости), высокий предел выносливости и повышенная релаксационная стойкость с сохранением упругих свойств. То есть от пружин требуются не только прочность, но и высокие упругие свойства, поэтому, их подвергают закалке и среднему отпуску.
11. Воспользуйтесь справочником и запишите свойства пружин из стали с ω(С) = 0,65% после термообработки.
Механические свойства после закалки и отпуска для ста-ли с 0,65% С (ГОСТ 14959-79): σт = 785 МПа; σв = 981 МПа;
НВ 229.
12. Ответьте на вопрос задачи.
Прокаливаемость – это способность стали закаливаться (упрочняться) на определенную глубину. Прокаливаемость стали с 0,65% углерода до 12 мм, поэтому их используют для изготовления пружин диаметром от 3 до 12 мм.
13. Запишите полученный ответ.
Режим термической обработки – закалка с 810÷830ºС в масло на структуру мартенсита, отпуск при 470ºС на структуру троостита. Механические свойства в готовом изделии:
σт = 785 МПа; σв = 981 МПа; НВ 229. Удовлетворительные свойства пружин могут быть получены только на глубине до
12 мм, что соответствует прокаливаемости стали.
Задачи на назначение режимов химико-термической обработки для достижения эксплуатационных свойств изделий
1. Прочитайте условия задачи.
Назначьте режим термической и химико-термической обработки для деталей, которые по условиям эксплуатации должны иметь вязкую сердцевину и твердую поверхность, хорошо сопротивляться коррозии и выдерживать нагрев до 400ºС. Какому виду термической и химико-термической обработки необходимо подвергнуть эти детали для обеспечения твердости поверхностного слоя 58÷60 HRC. Опишите сущность происходящих превращений, микроструктуру, свойства поверхности и сердцевины готовых изделий после окончательной обработки.