Методика выполнения задания

Разработку технологии термообработки заданной детали следует начинать с оценки особенностей свойств исходной стали, способа изготовления заготовки и условий работы детали. Ответы должны быть конкретными и выполнены строго в соответствии с порядком выполнения задания.

При выполнении 1-го пункта задания в расшифровке марки заданной стали указать содержание ее основных элементов, назвать и зарисовать микроструктуру исходной стали (в состоянии поставки), зарисовать и указать механические свойства (твердость, предел прочности при растяжении, пластичность и ударную вязкость), отметить их особенности в связи с предполагаемым назначением.

При выполнении 2-го пункта задания дать анализ влияния углерода и легирующих элементов стали на технологию ее термообработки и полученные результаты.

Температуры критических точек Ас₁ и Ас₃, А_ст для заданной углеродистой стали определяют по диаграмме состояния железо - цементит или по справочным данным, а для легированной стали - только по справочным данным (указывается характер их смещения).

При оценке влияния состава стали на рост зерна аустенита отметить склонность ее к перегибу и дать рекомендации по режиму нагрева заданной стали (медленно или быстро).

Особое внимание следует обратить на анализ закаливаемости и прокаливаемости предлагаемой стали, так как от них зависят ее конечные свойства (твердость, глубина закалки и др.). В зависимости от закаливаемости и прокаливаемости стали по справочным данным или по диаграмме изотермического превращения аустенита выбрать соответствующую охлаждающую закалочную среду. При этом следует отметить склонность рассматриваемой стали к образованию в ней после закалки повышенных внутренних напряжений и трещин.

По справочным данным или диаграмме превращения переохлажденного аустенита при охлаждении определить положение точек начала и конца мартенситного превращения М_н и М_к, а затем оценить возможность получения в стали после закалки остаточного аустенита и его влияние на конечные свойства. При наличии оста­точного аустенита указать способ его устранения.

При оценке влияния состава закаленной стали на превращения при отпуске определить степень этого вли­яния и вид отпуска. Если в заданной стали несколько легирующих элементов, оказывающих взаимно противо­положное влияние на превращения, то оценку следует дать приближенно по средним величинам их влияния.

Ответы на 3-й и 4-й пункты задания даются на осно­вании анализа, проведенного в 1-м и 2-м ответах.

В 3-м пункте задания необходимо обосновать после­довательность операций предварительной термообработ­ки заготовки и окончательной термообработки детали, увязав ее с местом механической обработки. В качест­ве предварительной термической обработки применяют отжиг или нормализацию. Нормализации рекомендует­ся подвергать штампованные заготовки из низко- и среднеуглеродистых сталей (10, 20, 30, 40, 45 и др.) и из ле­гированных сталей с пониженным содержанием легирую­щих элементов (15Х, ЗОХ, 35Х, 40Х, 40Р, 50Г, 18ХГТ и др.). Отжиг назначают преимущественно для крупных и сложных отливок и штамповок, проката, которые мо­гут быть изготовлены из высокоуглеродистых сталей или сталей с повышенным содержанием легирующих элемен­тов (Л65, 60С2, 65Г, 45Г2, У8А, 50ХФЛ, 45ХН, 12ХНЗА, 20ХНЗА, 12Х2Н4А, 20ХНМ, 35ХГС, 40Х9С2, ШХ9, Р18, ХВГ и др.). После предварительной термической обработки выполняют основную механическую обработ­ку заготовок (точение, фрезерование, сверление, протя­гивание, нарезание резьб и др.). Окончательную терми­ческую обработку в виде закалки и низкого отпуска вы­полняют после основной массы операций механической обработки абразивным инструментом (шлифование, хонингование). Если окончательной термической обработ­кой детали является ее улучшение (закалка и высокий отпуск) и твердость стали НВ<270...300, то операции окончательной термообработки выполняют после опера­ций черновой механической обработки. В этом случае после термообработки проводят чистовую обработку то­чением, фрезерованием, шлифованием и др.

Пример. Последовательность операций обработки зубчатого колеса, изготовленного из стали 12ХНЗА; штамповка - отжиг - механическая обработка - цементация - закалка - низкий отпуск - механическая обработка (шлифовка отверстия и, если надо, зубьев).

Примерный перечень вариантов домашнего задания

В 4-м пункте задания назначается и обосновывается режим каждой операции. С использованием данных, при­веденных во 2-м пункте, а также справочных источников указываются температура нагрева и структура, получа­ющаяся при этом. При высокочастотном нагреве темпе­ратура закалки устанавливается по справочнику. Тем­пературу нагрева детали для химико-термической обра­ботки выбирают по справочным данным в зависимости от ее вида, назначения и состава стали. Нужно указать, какая охлаждающая среда должна быть использована после предварительной термообработки (отжига, норма­лизации), после химико-термической обработки (цемен­тации, цианирования), после отпуска.

В последнем пункте задания описать микроструктуру стали после окончательной термической обработки, за­рисовать ее и указать особенности механических свойств стали (твердость, прочность, пластичность и ударная вяз­кость).

В конце выполненного задания студент должен при­вести список использованной литературы.

Оглавление

ПРЕДИСЛОВИЕ_______________________________________________________________