1.Выбрать и обосновать наиболее рациональный вид термической или химико-термической обработки, дающий возможность получения требуемой твердости материала заданной детали. Изложить его сущность.
2.Подробно изложить основные этапы технологического процесса обработки:
–выбрать и обосновать необходимую температуру нагрева;
–назначить время выдержки;
–выбрать и обосновать охлаждающую среду.
3.Начертить необходимый участок диаграммы «железо-цементит» и нанести на нем ординату сплава заданного изделия. На ординате отметить температуры нагрева для соответствующих этапов принятого технологического процесса термообработки.
4.Начертить график разработанного технологического процесса термообработки в координатах «температура-время». Масштаб времени допускается принимать условно.
5.Описать структурные превращения, происходящие в обрабатываемой стали на каждом этапе технологического процесса.
Исходные данные
Наименование детали - Болт крышки шатуна.
Марка стали - 40ХН.
Требуемая твердость - 28 HRC
Решение
Сталь 40ХН является доэвтектоидной конструкционной легированной сталью. Применяется в промышленности для изготовления ответственных нагруженных деталей, подвергающихся вибрационным и динамическим нагрузкам, к которым предъявляются требования повышенной прочности и вязкости. Химический состав стали 40ХН представлен в таблице 1 [5].
Таблица 1 – Химический состав стали 40ХН (ГОСТ 4543–71)
C Si
Mn
Ni
S P Cr
Cu
0.36-0.44 0.17-0.37 0.5-0.8 1-1.4 до 0.035 до 0.035 0.45-0.75 до 0.3
Температура критических точек материала 40ХН, 0С:
Ac1 = 735 , Ac3(Acm) = 768 , Ar3(Arcm) = 700 , Ar1 = 660 , Mn = 305
Для получения заданных свойств выбираем тип термообработки – закала и высокий отпуск.
Закалка - термическая обработка стали, заключающаяся в нагреве стали выше температуры фазовых превращений, изотермической выдержке при заданной температуре и последующем охлаждении со скоростью выше критической [2].
Выбор температуры нагрева под закалку.
Начертим необходимый участок диаграммы «железо-цементит» и нанем на нем ординату сплава заданного изделия (рис
. 4).
3295655695950А3
А 1
00А3
А 1
Рисунок 4 – Стальной угол диаграммы железо - углерод
На ординате отметим температуры нагрева для принятого технологического процесса термообработки.
Доэвтектоидные стали подвергают полной закалке, при этом оптимальной температурой нагрева является температура Асз + (30- 50 °С).
Точка А3 соответствует температуре полной аустенизации стали и лежит на пересечении линии сплава с GS. В процессе нагрева стали в интервале между точками А1 и А3 структура стали состоит из аустенита и перлита, а выше точки А3 - полностью из аустенита [2].
Для стали 40ХН точка А3 соответствует 7680С.
Нагрев под закалку производится при температуре 800-8200С
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
