Курсовая работа: Проект участка химико-термической обработки

Прочность сердцевины, в том числе её усталостная прочность, может быть значительно повышена за счёт более высокого содержания в стали углерода, при этом наблюдается некоторое падение вязкости.

Введение в сталь до 0,25 – 0,30%С улучшает также её обрабатываемость резаньем против стали, содержащей 0,1 – 0,18%С, это имеет важное значение, так как многие из легирующих элементов ухудшают обрабатываемость резаньем.

В стали 25ХГТ присутствуют титан, марганец, хром, являющиеся легирующими элементами, а также фосфор, сера, медь и никель ― вредными примесями.

Вредные примеси в стали находятся в малом количестве и поэтому не сильно влияют на свойства стали.

Главным легирующими элементами является хром . Он повышает механические свойства, стали при статической и ударной нагрузке, повышает прокаливаемость и стойкость на истирание.

Марганец ― образует с углеродом карбиды, что способствует повышению твердости поверхности и прочности и затрудняет рост зерна. Также он уменьшает склонность к образованию в цементированном слое анормальной структуры.

Титан ― является раскислителем азота, благодаря чему сталь получается более плотной и однородной, и повышается жаропрочность.

Анализируя стали 18ХГТ, 25ХГТ, 30ХГТ можно сказать, что механические свойства этих сталей очень похожи, что следует из таблицы 1.3. Как видно из таблицы 1.2. температура критических точек также мало отличается. А из таблицы 1.4. можно сказать, что у сталей 18ХГТ и 30ХГТ одинаковые технологические свойства.

Сделав выводы, можно сказать, что стали по всем требованиям подходят для данной детали. Но так как содержание углерода больше 0.1 – 0.18% улучшает обрабатываемость резаньем и имеет важное значение, то подходят стали 25ХГТ и 30ХГТ. Так как стали различаются только содержанием углерода, то возьмём сталь 25ХГТ, она полностью удовлетворяет требованиям эксплуатации зубчатых колёс коробки передач.

1.4 Разработка технологического процесса

1.4.1 Маршрутная технология изготовления деталей

Детали из стали 25ХГТ поступают на завод в виде сортового проката, следовательно, способ изготовления деталей следующий:

1) Порезка сортового проката на заготовки.

2) Нагрев и объемная штамповка.

3) Механическая обработка.

4) Окончательная термическая обработка.

5) Установка в узел.

1. Заготовка по форме и размерам должна приближаться к форме и размерам готовой детали.

2. Для сокращения расхода металла, увеличение прочности заготовки, точности и отсутствия заусенцев и облоя новаторы производства освоили безоблойную штамповку в закрытых штампах. Сущность безоблойной штамповки заключается в применении закрытых штампов, исключающих допускаемые отклонения по массе составляют не более 5%. Такой штамповкой изготавливаются такие детали как зубчатые колеса, фланцы и другие круглые детали.

3. Под механической обработкой подразумевается вырезание отверстия и на резание зубьев. Это делается на фрезерных станках.

4. Зубчатая шестерня заднего колеса велосипеда после механической обработки, термически обрабатывается, т. е. производится цементация, закалка и низкий отпуск.

5. Сборкой называют процесс соединения машин в узлы, механизмы и машины. Соединение деталей производится в определенной последовательности, обеспечивающий требуемое количество работы механизма и удобство их эксплуатации.

1.4.2 Выбор и обоснование технологического процесса

При выборе технологических процессов термической обработки следует обратить внимание на технико-экономические показатели. Нужно выбрать наиболее рациональные способы термической обработки, обеспечивающие получение высоких свойств изделия и одновременно упрочняющих, сокращающих или удешевляющих процессы термической обработки.

Следует руководствоваться следующими прогрессивными направлениями:

1) Использование остаточной теплоты от предыдущей операции, например теплоты операций горячего формообразования (ковка, штамповка, литье, прокатка, сварка и др.) для операций последующей термообработки (отжиг, нормализация, закалка).

2) Применение скоростных методов нагрева на основе:

создание большого перепада температур между нагреваемым устройством изделиям;

концентрации значительного количества электроэнергии в нагреваемом металле (например, индукционный нагрев в поле токов высокой частоты).