Металловедение и термическая обработка металлов. Сизов И.Г - 106 стр.

UptoLike

ЗАДАЧИ ПО РАЗРАБОТКЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО
ПРОЦЕССА ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ
КОНСТРУКЦИОННЫХ, ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ
И СПЕЦИАЛЬНЫХ СТАЛЕЙ И ЧУГУНОВ.
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К РЕШЕНИЮ
ЗАДАЧ
Решение задач предусматривает обоснованный выбор
сплава и его обработки, при использовании которых
обеспечиваются надежность и стойкость деталей в условиях
эксплуатации, указанных в каждой отдельной задаче. В
задачах приведены более типичные условия использования
изделий, имеющие место в разных отраслях
промышленности. Кроме того, в задачах сформулированы
характерные свойства, которые должен иметь сплав в
соответствующем изделии.
Для решения задачи надо, прежде всего, определить
группу сплавов (например, конструкционных сталей общего
назначения, чугунов, жаропрочных сталей и сплавов,
инструментальных материалов и т.д.)
Затем по литературным источникам определить
наиболее пригодный сплав, из числа приведенных в
выбранной группе, и режим его обработки. При этом
необходимо рассмотреть возможность использования более
дешевого материала (например, углеродистой стали
обыкновенного качества или чугуна). Свойства основных
материалов приведены в учебниках и в указанной ниже
справочной литературе.
Для выбранного сплава необходимо выбрать
термическую или химико-термическую обработку. При
этом необходимо учитывать экономичность выбранного
режима (например, для деталей, изготовляемых в больших
количествах, обработку с индукционным нагревом; газовую
цементацию - при необходимости химико-термической
обработки и др.).
При решении задач, при указании структуры и свойств
выбранных сплавов рекомендуется использовать ГОСТы и
следующие учебники и справочники:
1.
Бутыгин В.Б. Металловедение. Барнаул: АлтГТУ, 1998.
2.
Гуляев Ю.М. Металловедение. М.: Металлургия, 1989.
3.
Геллер Ю.А. Инструментальные стали. М.:
Металлургия, 1983.
4.
Геллер Ю.А., Рахштадт А.Г. Материаловедение. М.:
Металлургия, 1989.
5. Материалы в машиностроении. Т. 1-5. М.: Машиностроение, 1969-
1970.
6. Сорокин В.Г. Марочник сталей и сплавов. М.:
Машиностроение, 1989.
Пример решения задачи.
Заводу нужно изготовить вал диаметром 70 мм для
работы с большими нагрузками. Сталь должна иметь предел
текучести не ниже 750 МПа, предел выносливости не ниже
400 МПа и ударную вязкость не ниже 0,9 МДж/м
2
.
Завод имеет сталь: Ст. 4, 45 и 20ХНЗА.
Какую из этих сталей следует применить для
изготовления вала? Нужна ли термическая обработка
выбранной стали и если нужна, то какая? Дать
характеристику микроструктуре и указать механические
свойства после окончательной обработки.
Решение задачи
Стали марок Ст.4, 45 и 20ХНЗА имеют состав, %.
Сталь С Мп Si Сг Ni Р S
Ст.4
Сталь 45
20ХНЗА
0,18-
0,27
0,42-
0,50
0,17-
0,23
0,4-
07
025-
036
0,3-
0,6
0,12-
0,3
0,17-
0,37
0,17-
0,37
0,3
0,8
0,9
0,3
0,3
2,7-
3,2
0,050
0,050
0,025
0,040
0,040
0,025
204 205