Курсовая работа: Разработка ресурсосберегающего технологического процесса изготовления детали "втулка" методом порошковой металлургии
Высота изделия равна 20мм, а толщина 5мм, т.е. соотношение высоты изделия к толщине стенки h/δ = (20÷5), т.е. h/δ > (8÷10).
3. Расчет состава шихты аналитическим способом
Деталь формируется на основе следующих порошковых материалов: порошок железа; порошок графита; порошок меди.
Формирование шихты с использованием железа и графита позволяет обеспечить химические состав и структуру аналогичную углеродистым сталям. Содержание графита от 1 до 4% позволяет обеспечить структуру преимущественно доэвтектоидных сталей. Это связано с тем, что не весь графит взаимодействует с железом, образуя соответствующие фазы (феррит – твердый раствор углерода в α-железе, цементит – химическое соединение Fe3 C, перлит – тонкая механическая смесь феррита и цементита).Часть графита (до 75%) остается в свободном виде.
Медь нужна для стабилизации усадки при спекании детали.
Состав шихты: 92,4 Fe + 3,0 C + 4,6 Cu
Подшихтовка: 91,3 Fe + 2,5 C + 6,2 Cu
Решение:
92,4 Fe + 3,0 C + 4,6 Cu = 100% (на 7 кг порошка)
m (Fe) = 7,0/10,0*9240,0 = 6,468 кг
m (C) = 7,0/10,0*300 = 0,210 кг
m (Cu) = 7,0/10,0*460 = 0,322 кг
Подшихтовка:
91,3 Fe + 2,5 C + 6,2 Cu = 100%
Расчет производим по С, т.к. в разы большее увеличение произошло именно по С:
100 г (шихты) – 3 г (С)
Х г – 2,5 г (С)Х =2,5/3*100 = 83,33 г
Отсюда:
Х (Fe) = 92,4*83,33/100 = 76,36 г
Х (Cu) = 4,6*83,33/100 = 3,83 г
92,4 Fe + 3,0 C + 4,6 Cu = 100
76,36 Fe + 2,5 C + 3,83 Cu = 83,33
14,34 Fe + 0 С + 2,37 Cu = 16,67
Это количество чистых компонентов, которое необходимо добавить к 83,33 г. шихты материала I для получения 100 г. шихты материала II.
4. Определение массы навески порошков
Общепринятой считается расчётная формула для величины навески:
Q = γк * V* (I - Пс / 100)* К1 *К2
Где Q - навеска порошка, г
γк — плотность беспористого материала, г/см