Курсовая работа: Термическая обработка материала для изготовления кернера
5. Неметаллические материалы.
Значительное место в промышленности занимают различные неметаллические материалы – пластмассы, керамика, резина. Их производство и применение развивается в настоящее время опережающими темпами по сравнению с металлическими материалами. Но использование их в промышленности невелико. Достоинствами неметаллических материалов является высокая механическая прочность, высокие электроизоляционные характеристики, оптическая прозрачность, высокая эластичность, химическая стойкость, морозостойкость, износостостойкость. Недостатками же является низкая твердость, низкая ударная вязкость, склонность к старению.
Поскольку твёрдость и ударная вязкость являются основными требованиями к изготовляемому инструменту, изготовление кернера из неметаллических материалов нецелесообразно.
Таким образом, для изготовления кернера выберем углеродистую инструментальную, низколегированную инструментальную стали, а также быстрорежущую сталь.
22
Таблица 3
Основные характеристики материала
Марка материала | Название. | Химический состав. | Механические свойства. | Технол. св-ва. | ТО | Область применения. | ||
| σв ; МПа | δ5 ;% | HRC | ||||||
Р6М5 | Быстрорежущая инструментальная сталь |
С: 0,82 - 0,90 W: 5,5 - 6,5 Мо: 4,8 - 5,3 Cr: 3,8 - 4,4 V: 1,7 - 2,1 Со: < 0,5 | -/- | -/- | 63 - 65 | Жидкотекучесть, закаливаемость, прокаливаемость. | Закалка 12200 С масло. Отпуск 5500 С | Для всех видов режущ. инструм., инструм. работающ. с ударными нагрузками. |
У8А | Углеродистая инструментальная сталь |
С:0,75 - 0,84 Mn:0,15 - 0,4 Cr:< 0,15 Si: 0,17 - 0,33 | 1420 | 10 | 62 - 63 | Жидкотекучесть, закаливаемость, прокаливаемость. | Закалка 7700 С вода. Отпуск 1700 С | Инструмент подвергающийся ударам и толчкам (зубила, клейма, кернеры). |
8ХФ | Низколегированная инструментальная сталь |
С: 0,7 - 0,8 Si: 0,1 - 0,4 Mn:0,15- 0,45 Cr: 0.4 - 0.7 V: 0.15 - 0.3 | -/- | -/- |
61 - 63 | Жидкотекучесть, закаливаемость, прокаливаемость. | Закалка 8300 С вода. Отпуск 2200 С | Для штемпелей при холодной работе, ножей при холодной резке Ме, обрезке заусенцев, кернеров. |
15ХФ | Хромованадиевая сталь |
С:0,12 - 0,18 Si: 0,17 - 0,37 Mn:0,4 - 0,7 Cr:0,8 - 1,1 V: 0,06 - 0,12 Ni:0.3; Cu:0,3 | 750 | 13 |
63 - 64 | Жидкотекучесть, закаливаемость, прокаливаемость. | Закалка 7900 С вода. Отпуск 1800 С | Применяют для небольших деталей машин (зубч. колёса, поршневые пальцы, плунжеры). |
24
Изучив все марки материалов, проанализируем достоинства и недостатки каждой (табл. 4).
Таблица 4
Достоинства и недостатки материалов
| Свойства | Р6М5 | У8А | 8ХФ | 15ХФ |
Коррозионная стойкость | средняя | низкая | средняя | средняя |
| не являются коррозионно-стойкими | ||||
| Твёрдость в ТО состоянии | высокая | высокая | высокая | высокая |
Прочность в ТО состоянии | высокая | ниже чем у Р6М5, но выше чем у 8ХФ и 15ХФ | ниже, чем у сталей Р6М5;У8А | |
Ударная вязкость | средняя | выше среднего | ||
| Жидкотекучесть | средняя | |||
Термическая обработка | сложная | простая | простая | простая |
| Стоимость | высокая | низкая | дороже У8А, дешевле Р6М5 | |
1.6. Выбор материала
На основе сравнения свойств четырёх выбранных нами марок сталей можно сделать вывод, что для изготовления кернера наиболее оптимальным материалом является сталь У8А, так как она удовлетворяет нашим требованиям и обладает рядом преимуществ по сравнению с другими: