Файл: Практическая работа 5 (специальность 23. 02. 07, 18. 02. 11).docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 12.04.2024
Просмотров: 23
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Практическая работа № 5 (специальность 23.02.07, 18.02.11)
1.(14) Стаканы цилиндров мощных двигателей внутреннего сгорания должны обладать высоким сопротивлением износу на поверхности. Для повышения износостойкости применяют азотирование.
Подберите сталь, пригодную для азотирования, приведите химический состав, рекомендуйте режим термической обработки и режим азотирования. Укажите твердость поверхностного слоя и механические свойства низлежащих слоев в готовом изделии.
Выберем для азотирования стаканов цилиндров мощных двигателей внутреннего сгорания сталь 38ХМЮА.
Сталь 38ХМЮА по химическому составу относится к легированным сталям, содержит легирующие элементы – в среднем по 1 % хрома, молибдена и алюминия. По содержанию углерода – среднеуглеродистая (в среднем 0,38 % углерода), по качеству – высококачественная (содержание вредных примесей серы и фосфора – менее 0,025 % каждого), по степени раскисления – спокойная, по назначению – конструкционная (машиностроительная).
Данная марка стали применяется для изготовления азотируемых деталей: шестерен, валиков, пальцев, втулок и т.д., работающих при температурах до 450 град.
Для обеспечения минимальной деформации, высокой износоустойчивости и твердости поверхностного слоя копиры из стали 38ХМЮА подвергают улучшению с последующим азотированием.
Улучшение – вид термической обработки, состоящий из закалки с последующим высокотемпературным отпуском.
Закалка для среднеуглеродистых сталей проводится полная с нагревом несколько выше критической температуры Ас3. Нагрев под закалку стали 38ХМЮА следует проводить с учетом ее легирования. Для получения однородного легированного аустенита нагрев проводят до 930-950 оС. Легирующие элементы сдерживают рост аустенитного зерна при нагреве, поэтому формирование крупного зерна в стали 38ХМЮА не происходит.
3(16).Палец шарнира диаметром 30 мм работает на изгиб и срез и должен обладать высокой износостойкостью на поверхности и высокой вязкостью в сердцевине.
Подберите углеродистую сталь, укажите ее состав и марку, рекомендуйте режим химико-термической и термической обработки, укажите структуру, механические свойства в сердцевине и твердость на поверхности после окончательной обработки. Укажите желаемую толщину твердого поверхностного слоя.
Графитизированные стали содержат повышенное количество углерода (до 1,75 %) и до 1,6 % Si. Кремний вводят как графитизирующий элемент. Часть углерода в этих сталях после графитизирующего отжига (напоминающего отжиг для получения ковкого чугуна) выделяется в виде графита. После термической обработки структура стали состоит из зернистого перлита с некоторым количеством мелких округлых включений графита. При неабразивном износеграфит играет роль смазки, предотвращая сухое трение и схватывание. Кроме того, эти стали обладают антивибрационными свойствами. Графитизированную сталь применяют для изготовления штампов, матриц, коленчатых валов, шаров, лопастей, дробеструйных аппаратов и т. д. Высокомарганцовистые стали содержат около 1 % С и 12–13 % Мn, обозначают их так: сталь Г13Л (1,2 % С; 13 % Мn; (0,5 % Si) и сталь Г13Л (1,2 % С; 12 % Мn и 1 % Si). Буква Л означает, что сталь литая. Такая сталь имеет структуру аустенита с избыточными карбидами (Fe, Мn)3С. Выделяясь по границам, карбиды снижают вязкость и прочность стали. Поэтому обычно изделия подвергают закалке с 1050–1100 (С в воде, получая структуру однородного марганцовистого аустенита ((в=800(1000 МПа; (=40(50 %; НВ=200(250). Характерной особенностью марганцовистого аустенита является его повышенная склонность к наклепу. При деформации на 60–70 % твердость стали Г13 увеличивается до НВ 500 (рис. 6), что объясняется большими искажениями кристаллической решетки, дроблением блоков мозаики и даже образованием структуры мартенсита в поверхностных слоях. Сталь Гадфильда широко используют для изготовления деталей, испытывающих в процессе эксплуатации ударные нагрузки и износ одновременно. Вследствие большой вязкости аустенита эта сталь плохо обрабатывается режущим инструментом, изделия из нее изготавливаются главным образом литьем. Из стали Г13 делают крестовины железнодорожных и трамвайных путей, зубья ковшей землечерпательных машин, траки гусеничных машин, щеки дробилок и др.
