Контрольная работа: Разработка технологического процесса термической обработки стальной детали Вал коробки передач
· Разработать технологический процесс термической обработки стальной детали: Вал коробки передач.
· Марка стали: Ст. 25ХГМ
· Твердость после окончательной термообработки:
HRC 60-65 (пов.), НВ 363 – 444.
Цель задания: практическое ознакомление с методикой разработки технологического процесса термической обработки деталей (автомобилей, тракторов и сельскохозяйственных машин); приобретение навыков самостоятельной работы со справочной литературой, более глубокое усвоение курса, а также проверка остаточных знаний материала, изучаемого в 1 семестре.
Порядок выполнения задания:
1. Расшифровать марку заданной стали, описать ее микроструктуру, механические свойства до окончательной термообработки и указать, к какой группе по назначению она относится.
2. Описать характер влияния углерода и легирующих элементов заданной стали на положение критических точек Ас1 и Ас3, Асm. Рост зерна аустенита, закаливаемость и прокаливаемость, на положение точек Мн и Мк, на количество остаточного аустенита и на отпуск. При отсутствии легирующих элементов в заданной марке стали описать влияние постоянных примесей (марганца, кремния, серы, фосфора, кислорода, азота и водорода) на ее свойства.
3. Выбрать и обосновать последовательность операции предварительной и окончательной термообработки деталей, увязав с методами получения и обработки заготовки (литье, ковка или штамповка, прокат, механическая обработка).
4. Назначить и обосновать режим операций предварительной и окончательной термообработки деталей (температура нагрева и микроструктура в нагретом состоянии, охлаждающая среда).
5. Описать микроструктуру и механические свойства материала детали после окончательной термообработки.
1. Расшифровка марки стали.
Сталь марки 25ХГМ : хромомарганцевая сталь с содержанием углерода 0,25%, до 1% хрома, марганца и молибдена.
Сталь 25ХГМ можно классифицировать по следующим признакам:
- по назначению - конструкционная (машиностроительная) цементируемая (нитроцементируемая);
- по химическому составу – легированная;
- по содержания углерода – низкоуглеродистая;
- по степени раскисления – спокойная.
Таблица 1. Массовая доля элементов, % по ГОСТ 4543-71
| C | Mo | S | Mn | P | Cr | Cu |
| 0,23 – 0,29 |
0,20 – 0,30 | ≤ 0,035 |
0,90 – 1,20 | ≤ 0,035 | 0,90 – 1,20 | ≤ 0,30 |
Температура критических точек, 0 С.
| Ас1 | Ас3 | А r 1 | Ar 3 |
| 770 | 825 | 665 | 860 |
Назначение:
Зубчатые колеса, валы, шестерни, кулачковые муфты, червяки, поршневые пальцы, оси, коленчатые валы, втулки и другие нагруженные крупные деталями, работающие в условиях ударных нагрузок.
Механические свойства стали 25ХГМ в состоянии поставки: твёрдость в горячекатаном состоянии – НВ2050…2150.
2. Анализ влияния углерода и легирующих элементов стали на технологию ее термообработки и полученные результаты.
Хром – очень распространенный легирующий элемент. Он повышает точку А3 и понижают точку А4 (замыкает область γ-железа). Температура эвтектоидного превращения стали (точку А1 ) в присутствии хрома повышается, а содержание углерода в эвтектоиде (перлите) понижается. С углеродом хром образует карбиды (Cr7 C3 ,Cr4 C) более прочные и устойчивые, чем цементит. При содержании хрома 3 - 5% в стали одновременно присутствуют легированный цементит и карбид хрома Cr7 C3 , а если более 5% хрома, то в стали находится только карбид хрома. Растворяясь в феррите, хром повышает его твердость и прочность и прочность, незначительно снижая вязкость. Хром значительно увеличивает устойчивость переохлажденного аустенита.
--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--