Готовые ДЗ варианты Остальные (_424-c)

Посмотреть архив целиком

Задание № 424C

Для изготовления крепежных деталей турбин паропроводов зубчатых колес для точных передач, валов и т.д рекомендуется сталь 30ХМ

  1. Укажите оптимальный режим термической обработки зубчатого колеса из этой стали, обеспечивающий получение твердости 229НВ. Построить график термической обработки в координатах t - τ, сек.

  2. Опишите структурные превращения, происходящие в процессе улучшения стали.

  3. Приведите основные сведения об этой стали: ГОСТ, химический состав, влияние легирующих элементов, прокаливаемость на порог хладноломкости достоинства и свойства и т. д.



































Термообоаботка

Сталь 30ХМ - доэвтектоидная сталь. Для данной стали оптимальным режимом термической обработки является закалка при 847С. Закаливание производят в масло, с последующим отпуском при 470С. На самом деле отметка в 350С не является фиксированной и на практике встречается некоторый «разброс» отпускных температур. Это связано с тем, что в зависимости от температуры испытаний наблюдаются различия в релаксационной стойкости.




t

А 847 оС А

Ас3 (807 оС)

Ас1 (757 оС)


масло

470 оС

Мн

вода

Высокий

отпуск


Ф+П Тотп




Рис. 1. Режим термообработки стали 30ХМ


Структурные изменения

Комплексную термическую обработку состоящую из полной закалки и высокого отпуска конструкционных сталей называют улучшением.

Сталь 30ХМ относится к сталям перлитного класса. Для нее характерны два критических температурных перехода: Ас1 = 757˚С и Ас3 = 807˚С. Доэвтектоидная сталь, как правило, подвергают полной закалке, при этом оптимальной температурой нагрева является температура Ас3 + ( 30-50˚С ). Такая температура обеспечивает получение при нагреве мелкозернистого аустенита. Зерна аустенита образуются на границе фаз феррита и цементита. При этом помимо растворения цементита в аустените происходит еще и аллотропное модифицирование раствора железа α в раствор железа γ. Поскольку процесс растворения цементита происходит медленнее, нежели образование аустенитных кристаллов, то по достижению закалочных температур необходима некоторая выдержка.

При дальнейшем охлаждении в масле, благодаря очень высокой скорости охлаждения (превышающей Vкр) происходит образование структуры мелкозернистого мартенсита. Это не что иное, как пересыщенный твердый раствор углерода в железе α.

Поскольку мартенсит представляет собой очень твердую структуру, то как правило на поверхности закаленной детали образуются очень сильные остаточные напряжения. Это может привести к образованию трещин, сколов и прочих хрупких разрушений. Во избежании этого после закалки проводят продседуру отпуска. Именно после закалки и отпуска при 350-450˚С достигаются максимумы предела упругости и релаксационной стойкости. Продолжительность выдержки при отпуске устанавливают таким расчетом, чтобы обеспечить стабильность свойств стали. Продолжительность среднего и высокого отпуска обычно составляет 1-2 часа для деталей небольшого сечения.


Влияние температуры отпуска на свойства стали 30ХМ




Основные данные.

  1. ГОСТ 4543-71.

  2. Назначение: Шестерни, валы, цапфы, шпильки, гайки, и различные другие детали, работающие при температуре до 450-500°С.

  3. Вид поставки: Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543-71, ГОСТ 259071, ГОСТ 2591-71, ГОСТ 2879-69, ГОСТ 10702-78. Калиброванный пруток ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 1051-73, ГОСТ 10702-78. Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77. Полоса ГОСТ 103-76. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133-71, ГОСТ 8479-70. Трубы ГОСТ 8731-87, ГОСТ 8732-78

  4. Заменитель: Стали: 35ХМ, 35ХРА..

  5. Химический состав: по ГОСТ 14959-79






  1. Физические свойства:


Таблица зависимости физических свойств от темпиратуры.


  1. Механические свойства:



Таблица зависимости механических свойств от температуры испытания.




t испытания, °C

0,2, МПа

B, МПа

5, %

, %

KCU, Дж/м2

Закалка 860°С, масло. Отпуск 400°С

20

1860 

2060 

30 

28 

200

1670 

2060 

10 

33 

24 

300

1570 

1810 

11 

29 

 

400

1370 

1620 

15 

60 

 

-20

1960 

2110 

27 

25 

-50

2010 

2160 

26 

22 

Закалка 860°С, масло. Отпуск 450°С.

20

1670 

1760 

10 

35 

26 

200

1370 

1710 

10 

30 

26 

300

1270 

1570 

11 

21 

 

400

1180 

1370 

15 

50 

 

-20

1710 

1810 

10 

33 

24 

-50

1760 

1860 

10 

32 

24 


  1. Технологические свойства:

Температура ковки: Начала 1260, конца 760-800. Сечения до 100 мм охлаждаются на воздухе, 101-300 мм - в мульде.

Свариваемость: ограниченно свариваемая. Способы сварки: РДС, АДС под флюсом и газовой защитой. Рекомендуется подогрев и последующая термообработка.

Склонность к отпускной способности: не склонна.



















Литература


  1. Материаловедение. Учебник для вузов. Под ред. Б.Н.Арзамасова, 3-е издание.

  2. Марочник сталей и сплавов. Сорокин В.Г.

  3. www.seels.h1.ru - Электронный марочник сталей.







































Московский Государственный Технический Университет

им. Н. Э. Баумана


















Домашнее задание

по курсу

Материаловедение









Студент: Смирнова М.О.

Группа: Э9-82

Преподаватель: Кузнецова Н.Ю.
















Москва 2004г.



7








Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.