Готовые ДЗ варианты Остальные (214С_2)

Посмотреть архив целиком

Московский Государственный Технический Университет им. Н. Э. Баумана










Домашнее задание

по предмету

Материаловедение

вариант 214С









выполнил:

студент группы СМ 6-52

Привалов. А. В.

проверил:


















2003

Задание 214с

Подберите сталь для изготовления подшипников, работающих в химически агрессивных средах

1.Приведите основные сведения об этой стали: ГОСТ, химический состав, Свойства, и т.д.

2. Опишите основные требования, предъявляемые к материалам, предназначенным для изготовления подшипников, и укажите точные марки сталей.

3. Укажите оптимальный режим термической обработки выбранной вами стали, позволяющий получить твердость стали 60-61 HRC и достаточную стабильность. Обоснуйте выбор температуры закалки и охлаждающей среды, постройте график термической обработки стали в координатах температура время.

















































Общие сведения Сталь 95Х18(ГОСТ 5632-72)

сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 5949-75, ГОСТ 2590-71, ГОСТ 2591-71, ГОСТ 2879-69. Калиброванный пруток ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78. Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77. Полоса ГОСТ 4405-75, ГОСТ 103-76. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133-71.

Назначение

втулки, оси, стержни, шариковые и роликовые подшипники и другие детали, к которым предъявляются требования высокой твердости и износостойкости и работающие при температуре до 500 °С или подвергающиеся действию умеренных агрессивных сред. Сталь коррозионная мартенситного класса.


Химический состав

Химический элемент

%

Кремний (Si), не более

0.8

Марганец (Mn), не более

0.8

Медь (Cu), не более

0.30

Никель (Ni), не более

0.6

Сера (S), не более

0.025

Титан (Ti), не более

0.2

Углерод (C)

0.9-1.0

Фосфор (P), не более

0.03

Хром (Cr)

17-19



Механические свойства.

Термообработка, состояние поставки

0,2, МПа

B, МПа

5, %

, %

HRCэ

Закалка с 1000-1050 °С, масло. Отпуск 200-300 °С, воздух или масло 

 

 

 

 

>56  

Пруток. Полные отжиг 885-920 °С, 1-2 ч. 

420  

770  

15  

30  

 

Пруток. Неполный отжиг 730-790 °С, 2-6 ч. 

770  

880  

12  

25  

24-29  

Подогрев 850-860 °С. Закакла 1000-1070 °С, масло или воздух. Обработка холодом 70-80 °С. Отпуск 150-160 °С, воздух. 

 

1980-2300  

 

 

>59  

 

Механические свойства при повышенных температурах

t испытания, °C

KCU, Дж/м2

HRCэ

Закалка 1050 °С, масло. Обработка холодом при -70 °С. Отпуск 400 °С.

20


58-59

200

12-18

57-58

300

12-22

56-57

400

12-22

56-57

 







Механические свойства в зависимости от температуры отпуска   

t отпуска, °С

KCU, Дж/м2

HRCэ

Закалка 1040 °С, масло.

200

265

59

300

285

53

400

245

56

500

205

56

Закалка 1050 °С, масло.

150


59-64

200


58-62

300


55-59

400


56-59

500


51-54

600


41-44



Технологические свойства

Температура ковки

Начала 1180, конца 850. Сечения до 700 мм подвергаются отжигу с перекристаллизацией, отпуску.

Свариваемость

не применяется для сварных конструкций.

Обрабатываемость резанием

В отожженном состоянии при НВ 212-217 и B = 700 МПа K тв.спл. = 0,86, K б.ст. = 0,35.

Склонность к отпускной способности

склонна при температуре отпуска 450-600 С [170]

Флокеночувствительность

незначительная


Температура критических точек

Критическая точка

°С

Ac1

830

Ac3

1100

Ar3

810



Предел выносливости

-1, МПа

Термообработка, состояние стали

 960

Закалка 1050 С, масло. Отпуск 150 С. HRCэ 61 

Физические свойства

Температура испытания, °С

20  

100  

200  

300  

400  

500  

600  

700  

800  

900  

Модуль нормальной упругости, Е, ГПа

204  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Плотность, pn, кг/см3

7750  

7730  

 

 

 

 

 

 

7540  

 

Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С)

24  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Температура испытания, °С

20- 100  

20- 200  

20- 300  

20- 400  

20- 500  

20- 600  

20- 700  

20- 800  

20- 900  

20- 1000  

Коэффициент линейного расширения (a, 10-6 1/°С)

11.8  

12.3  

12.7  

13.1  

13.4  

 

 

 

 

 

Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг · °С))

483  

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Подшипники качения работают, как правило, при низких динамических нагрузках, что позволяет изготавливать их из сравнительно хрупких высокоуглеродистых сталей после сквозной закалки и низкого отпуска. Для производства шариков, роликов и колец подшипников применяют недорогие технологические хромистые стали ШХ4, ШХ15, ШХ15ГС и ШХ20ГС, содержащие примерно 1% С (ГОСТ 801-78). В обозначении марок буква Ш означает подшипниковую сталь; Х - наличие хрома; число – его содержание в процентах (0.4; 1.5; 2.0); ГС – легирование марганцем (до 1.7%) и кремнием (до 0.85%).

Прокаливаемость сталей увеличивается по мере повышения концентрации хрома. Сталь ШХ15 предназначена для изготовления деталей подшипников поперечным сечением 10 – 20 мм; более легированные стали ШХ15СГ и ШХ20СГ – для деталей, прокаливающихся на большую глубину (свыше 30 мм).

Стали поставляют после сфероидизирующего отжига со структурой мелкозернистого перлита (179 – 217 HB) и повышенными требованиями к качеству металла. В них строго регламентированы карбидная неоднородность и загрязненность неметаллическими включениями, так как, выходя на рабочую поверхность, они служат концентраторами напряжений и способствуют более быстрому развитию усталостного выкрашивания.

Для изготовления высокоскоростных подшипников применяют стали после электрошлакового переплава (к марке таких сталей добавляют букву Ш , например ШХ15-Ш), отличающиеся наибольшей однородностью строения. Такие стали необходимы также для изготовления высокоточных приборных подшипников, детали которых тщательно полируют с тем, чтобы обеспечить минимальный коэффициент трения. Это возможно лишь при высокой чистоте металла по неметаллическим включениям.

Детали подшипников подвергают типичной для заэвтектоидных сталей термической обработке: неполной закалке от 820 – 850С и низкому отпуску при 150-170С. После закалки в структуре сталей сохраняется остаточный аустенит (8 – 15%), превращение которого может вызвать изменение размеров деталей подшипников. Для их стабилизации прецизионные подшипники обрабатывают холодом при – 70.. –80С. Окончательно обработанная подшипниковая сталь имеет структуру мартенсита с включениями мелких карбидов и высокую твердость (60 – 64HRC).

Сталь ШХ4 характеризуется ограниченной прокаливаемостью и предназначена для роликовых подшипников железнодорожного транспорта. При закалке ее подвергают сквозному индукционному нагреву и охлаждению водой. Кольца из этой стали толщиной 14 мм закаливаются только с поверхности в слое 2 – 3 мм, поэтому благодаря сохранению вязкой сердцевины они могут работать при динамической нагрузке.

детали крупногабаритных роликовых подшипников диаметром 0.5 – 2 м (для прокатных станов, электрических генераторов) изготавливают из сталей 12ХН3А, 12Х2Н4А, подвергая их цементации на большую глубину (3 – 6 мм). Для подшипников, работающих в агрессивных средах, применяют коррозионно-стойкую хромистую сталь 95Х18 (0.95%C, 18% Cr).


6




Случайные файлы

Файл
153858.rtf
41730.rtf
142638.rtf
116485.rtf
43474.rtf




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.