МегаПредмет

ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение


Как определить диапазон голоса - ваш вокал


Игровые автоматы с быстрым выводом


Как цель узнает о ваших желаниях прежде, чем вы начнете действовать. Как компании прогнозируют привычки и манипулируют ими


Целительная привычка


Как самому избавиться от обидчивости


Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам


Тренинг уверенности в себе


Вкуснейший "Салат из свеклы с чесноком"


Натюрморт и его изобразительные возможности


Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д.


Как научиться брать на себя ответственность


Зачем нужны границы в отношениях с детьми?


Световозвращающие элементы на детской одежде


Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия


Как слышать голос Бога


Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ)


Глава 3. Завет мужчины с женщиной


Оси и плоскости тела человека


Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.


Отёска стен и прирубка косяков Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.


Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Задание № 2 - Разработать режим термической обработки заданной стали и изобразить его графически





Задание № 1 - Расшифровать предложенные марки материала описать их химический состав в соответствии с ГОСТ. Выписать механические, технологические свойства, назначение, вид обработки.

Ответы:

А) Расшифровка марки стали У7:буква У говорит о том, что перед нами инструментальная качественная нелегированная сталь, в которой присутствует углерод в количестве 0,7%.

Химический состав в % материала У7 стандартизирован по ГОСТ 1435 – 99:

С – углерод 0,66-0,73

Si – кремний 0,17-0,33

Mn – марганец 0,17-0,33

Ni – никель до 0,25

S – сера до 0,028

P – фосфор до 0,03

Cr – хром до 0,2

Cu – медь до 0,25

 

Механические свойства стали У7 в зависимости от температуры испытания
Температура испытаний, °С σв(МПа) δ5 (%) ψ % НВ
Отжиг или нормализация
100 200 300 400 500 600 700 690 660 - 620 460 330 205 16 13 18 22 27 33 38 30 22 20 26 34 45 60 200 200 200 180 155 135 110
Образец диаметром 5 мм и длиной 25 мм деформированный и отожженый. Скорость деформирования 10 мм/мин. Скорость деформации 0,007 1/с
700 800 900 1000 1100 1200 105 94 63 36 22 17 64 65 60 62 65 92 90 100 100 100 100 100 - - - - - -
Температура испытаний, °С σизг(МПа) δ5 (%) ψ %
Отжиг
600 700 800 900 1000 1100 195 85 52 27 25 20 26 45 38 59 58 65 71 88 71 92 98 99

 

Механические свойства стали У7 в зависимости от температуры отпуска
Температура отпуска, °С σ0,2 (МПа) σв(МПа) ψ % KCU (Дж/см2)
Закалка на мелкозернистую структуру с охлаждением в воде
300 400 500 600 1370 1180 970 830 1590 1270 1090 980 8 11 13 17 31 44 73 93

Технологические свойства

Температура ковки
Начала 1180, конца 800. Охлаждение заготовок сечением до 100 мм на воздухе, 101-300 мм - в яме.
Свариваемость
не применяется для сварных конструкций.
Обрабатываемость резанием
В отожженном состоянии при НВ 187 и sB = 620 МПа Ku тв.спл. = 1.2, Ku б.ст. = 1.1.
Склонность к отпускной способности
не склонна
Флокеночувствительность
не чувствительна
Шлифуемость
хорошая

 

Назначение: инструмент, который работает в условиях, не вызывающих разогрева рабочей кромки: зубила, долота, бородки, молотки, лезвия ножниц для резки металла, топоры, колуны, стамески, плоскогубцы комбинированные, кувалды.

Б) Расшифровка марки стали 34ХН3М:буква у говорит о том, что перед нами инструментальная качественная нелегированная сталь, в которой присутствует углерод в количестве 0,7%.

Химический состав в % материала 34ХН3Мстандартизирован по ТУ 24-1-12-179 - 75

С – углерод 0,30-0,40

Si – кремний 0,17-0,37

Mn – марганец 0,50-0,80

Ni – никель 2,75-3,25

S – сера до 0,035

P – фосфор до 0,03

Cr – хром до 0,70-1,10

Мо – молибден 0,25-0,40

 

Механические свойства поковок стали 34ХН3М
Состояние поставки, режим термообработки Сечение, мм КП σ0,2 (МПа) σв(МПа) δ5 (%) ψ % KCU (Дж / см2) НВ
Нормализация 100-300 248-293
Закалка. Отпуск 300-500 500-800 11 10 33 30 44 39 248-293
Нормализация До 100 100-300 300-500 685 685 835 13 12 11 42 38 33 59 49 39 262-311 262-311
Закалка. Отпуск 500-800 262-311
Нормализация До 100 100-300 13 12 40 35 59 49 277-321
Закалка. Отпуск 300-500 500-800 735 735 880 880 277-321

 

Механические свойства стали 34ХН3М при повышенных температурах
Температура испытаний, °С σ0,2 (МПа) σв(МПа) δ5 (%) ψ % KCU (кДж / м2)
Пруток. Закалка 850-870 °С, масло. Отпуск 690 °С, 5 ч. Закалка 850-870 °С, масло. Отпуск 630-650 °С, 1,5-2 ч, воздух
20 200 300 400 500 600 700 860 760 720 700 540 460 160 960 900 910 860 610 480 180 19 16 17 21 18 25 47 49 60 56 70 75 89 96 127 149 - 145 101 109 -
Пруток. Закалка 850-870 °С, масло. Отпуск 690 °С, 5 ч
20 400 500 600 530 500 470 320 850 720 600 350 17 22 24 32 49 68 76 91 81 - 78 96
Образец диаметром 6 мм, длиной 30 мм, кованный. Скорость деформирования 16 мм/мин. Скорость деформации 0,009 1/с
825 925 1025 87 51 36 145 91 66 62 67 72 98 98 100 - - -

Технологические свойства

Температура ковки
Начала 1240, конца 780. Сечения до 100 мм охлаждаются на воздухе, 101-350 мм - в яме.
Свариваемость
ограниченно свариваемая. Способ сварки: РДС, ЭШС. Необходимы подогрев и последующая термообработка.
Обрабатываемость резанием
В отожженном состоянии при НВ 210-230 sB = 640 МПа Ku тв.спл. = 0.8.
Склонность к отпускной способности
малосклонна
Флокеночувствительность
повышенно чувствительна

Назначение: для изготовления поковок различных деталей общего машиностроения, крупных особо ответственных деталей с высокими требованиями к механическим свойствам.

В) Расшифровка марки чугуна КЧ30-6:буквы «КЧ» обозначают ковкий чугун, первое число – значение временного сопротивления при растяжении σв, МПа·10-1, второе число – минимальное относительное удлинение δ, %.

Химический состав в % материала КЧ30-6стандартизирован по ГОСТ 1215 - 79

С – углерод 2,6-2,9

Si – кремний 1,0-1,06

Mn – марганец 0,40-0,60

S – сера до 0,2

P – фосфор до 0,18

Cr – хром до 0,08

Механические свойства при Т=20oС материала КЧ30-6 .

Сортамент Размер Напр. sв sT d5 y KCU Термообр.
- мм - МПа МПа % % кДж / м2 -
Отливки, ГОСТ 1215-79            

 

Твердость КЧ30-6 , ГОСТ 1215-79 HB 10 -1 = 100 - 163 МПа

 

Назначение: детали, работающие при низких статических и динамических нагрузках; сантехническое и строительное оборудование.

Г) Расшифровка марки чугуна ЧС5Ш:

Химический состав в % материала ЧС5Шстандартизирован по ГОСТ 7769 - 82

С – углерод 2,7-3,3

Si – кремний 4,5-5,5

Mn – марганец до 0,8

S – сера до 0,3

P – фосфор до 0,1

Cr – хром до 0,2

Al – алюминий 0,1-0,3

Механические свойства при Т=20oС материала ЧС5Ш .

Сортамент Размер Напр. sв sT d5 y KCU Термообр.
- мм - МПа МПа % % кДж / м2 -
               

 

Твердость материала ЧС5Ш , HB 10 -1 = 228 - 300 МПа

Назначение: детали, работающие при низких статических и динамических нагрузках; сантехническое и строительное оборудование

Д) Химический состав в % материала М1бстандартизирован по ГОСТ 859 - 2001

Fe – железо до 0,004

Ni – никель до 0,002

S – сера до 0,004

P – фосфор до 0,002

Cu – медь min 99.95

As – мышьяк до 0,002

Pd – палладий до 0,004

Zn – цинк до 0,003

O – кислород до 0,003

Sb – сурьма до 0,002

Bi – висмут 0,001

Sn – олово 0,002

 

Назначение: для изготовления проводников тока и сплавов высокой чистоты; приборов электровакуумной промышленности

Задание № 2 - Разработать режим термической обработки заданной стали и изобразить его графически

Ответ:

Углеродистые инструментальные стали У7 относятся к нетеплостойким сталям, небольшой прокаливаемости и повышенной вязкости. Применяют их для изготовления инструментов, которые испытывают ударные нагрузки: деревообрабатывающих, слесарных, кузнечных, а так же пуансонов и матриц.

Эти стали чувствительны к перегреву, поэтому режимы термической обработки (отжиг, закалка) должны выдерживаться в довольно узких пределах.

Для получения необходимой структуры и свойств стали в основном подвергаются отжигу для получения исходной структуры, а также закалке и отпуску для получения окончательной структуры и свойств. Режимы термической обработки (закалка) определяются химическим составом стали, исходной величиной зерна, скоростью нагрева, температурой и продолжительностью выдержки при этой температуре, а так же скоростью охлаждения.

При нагреве под закалку исходной структурой стали является аустенит. Величина зерна аустенита зависит от температуры нагрева и продолжительности выдержки. Известно так же, что склонность к росту зерна аустенита зависит от наличия примесей, в том числе нерастворимых (это является плавочной характеристикой). Для проверки этой особенности металлургического передела было проведено исследование стали У7 с одинаковым химическим составом, исходным размером зерна, но разных плавок. Образцы этих сталей были подвергнуты термической обработке: закалке и отпуску. Режимы и результаты исследования представлены в таблице 1. δ

Таблица1

Термообработка Марка стали Закалка (охлажд. в воде) Отпуск (1 час, охлажд. на воздухе)
t, 0С HRc t, 0С HRc , кгс/мм2
Ст. У7 (1-ая партия) 790-810 62-64 200-250 52-56 200-250
Ст. У7 (2-ая партия) 790-810 60-62 200-250 51-55 180-200

Анализируя полученные результаты можно предположить, что примеси, влияя на скорость диффузии способствовали получению более мелкого зерна аустенита при нагреве стали (1-ая партия), что привело к получению мелкоигольчатого мартенсита и повышению твердости после закалки. У сталей обеих партий твердость после отпуска почти не изменилась, но прочность при этом снизилась у стали 2-ой партии. Таким образом, можно сделать вывод о том, что разное количество примесей в сталях разных партий оказало влияние в основном на их прочность после термической обработки при одинаковых режимах.





©2015 www.megapredmet.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.