15Ха – высококачественная; 30х13 – качественная; 20Mn5 – низколегированная качественная; х10Cr13 – высоколегированная качественная.

6. По справочным данным определите назначение указанных марок.

15ХА – предназначена для цементуемых деталей, работающих на трение (поршневые пальцы и кольца, толкатели клапанов).

30Х13 – предназначена для режущего, мерительного инструмента, пружины, клапанные пластины компрессоров.

20Г – предназначена для изготовления заклепок ответственного назначения. После цианирования или цементации – поршневые пальцы, пальцы рессор, болты, гайки, зубчатые колеса.

10Х13 – для изготовления деталей с повышенной пластичности, подвергающихся ударным нагрузкам, а также изделий, работающих в обычных атмосферных условиях, водных растворах солей органических кислот при комнатной температуре.

Задачи на обоснование выбора материалов, применяемых в нефтехимическом производстве

1. Прочитайте условия задачи.

При производстве ГБК (галобутилкаучука) используется демпфер – бачок цилиндрический, предназначенный для сглаживания пульсаций работы дозированного насоса. Материал бачка – сталь 20. Технологические условия процесса: давление в аппарате 0,6 МПа, температура +200°С.

2. Запишите условия задачи.

Дано: сталь 20, P=0,6 МПа; t=+200°С.

Найти: структуру - ?

свойства - ?

обработку - ?

3. Определите условия работы детали.

Деталь – демпфер воспринимает при работе циклические, статические нагрузки.

Данные условия работы, согласно табл.1, соответствуют номеру условия 1.

4. Определите возможные «отказы» деталей.

Согласно табл.2, демпфер, работающий в подобных условиях, может подвергнуться вязкому разрушению, которому предшествует пластическое деформирование.

5. Найдите в справочнике заданную сталь и составьте профиль ее свойств, обеспечивающих безаварийную работу детали.

Профиль свойств

σ0,2 МПа	σ-1 МПа	δ %	КСU Дж/м2	Т50	D50	HВ пов.	HВ серд.	Кор. Ст.	Траб
282	435	25	21,8	0	0	207	207	0	200

6. Обоснуйте выбор марки материала.

Сталь 20 относится к классу сталей высокой пластичности. Сталь имеет следующий химический состав:

С –0,170,24%; Si – 0,050,17%; Mn – 0,350,60%, Cr не более 0,25%.

Сталь 20 применяется для деталей, работающих при повышенных температурах до +425°С.

7. Выберите по справочнику вид и режим упрочняющей термической обработки.

Для достижения описанных свойств сталь используют в нормализованном состоянии.

Режим термообработки: нормализация при 880°С с ох-лаждением на воздухе.

В результате термообработки σ_т возрастает более чем в 1,5 раза, а КСU – в 2 раза при весьма небольшом уменьшении δ и увеличении ψ.

8. Опишите структуру стали в готовом изделии.

Сталь 20 относится к доэвтектоидной стали. Структура – феррит + перлит.

9. Зарисуйте график термической обработки.

10. Запишите полученный ответ.

Сталь 20 – малоуглеродистая, пластичная сталь. Исполь-зуется для изготовления деталей, испытывающих статические нагрузки при высоких температурах. Нормализация при 880°С обеспечивает получение эксплуатационных свойств изделия – демпфера.

4.2. Сложные задачи

Задача по инструментальным сталям и сплавам