Мамыкин Максим Контрольная 2
 Скачать 41.67 Kb.
|
|
| C | 1,45 - 1,65 |
| Si | 0,15 - 0,35 |
| Mn | 0,15 - 0,4 |
| S | до 0,03 |
| P | до 0,03 |
| Cr | 11 - 12,5 |
| Mo | 0,4 - 0,6 |
| V | 0,15 - 0,3 |
| Fe | 85 |
| Режим | Температура, °С | Среда охлаждения | Твердость HRC (после закалки) | Количество аустенита, % | Температура отпуска, °С | Число отпусков | Твердость HRC (после отпуска) |
| I | 1070 ± 10 | Масло (селитра) | 62–64 | 20–25 | | | 62–64 |
| II | 1070 ± 10 | То же | 62–64 | 20–25 | | | 58–60 |
| III | 1170 ± 10 | Масло (селитра) + обработка холодом при -70°С | 51–53 | 30–35 | | 2–3 | 60–62 |
| IV | 1120 ± 10 | Масло (селитра) | 57–59 | 35–45 | Термическая доводка | | 57–59 |
Примечание. I – обычный режим; II – применяют, если обработка по режиму I не обеспечивает необходимой вязкости; III – для режущих инструментов, когда требуется износостойкость; IV – используют тогда, когда требуется неизменность размеров.
Как и у всех любых сталей есть свои недостатки. У Х12М огромный недостаток - это, сильно пониженная, механическая прочность. Пониженная она потому, что в данной стали присутствует карбидная фаза в большом количестве. Собственно, чем больше углерода, тем меньше карбидной фазы. Сталь Х12 (с 2,0–2,3%С) применяют лишь для неответственных назначений и для простого по конструкции инструмента .
Для быстрорежущих сталей и для сталей типа X12 большое значение имеет распределение карбидной фазы. Прочность стали значительно ухудшает страничное распределение карбидов. Чем больше буков,а следовательно, чем меньше сечение металла (заготовки, прутка), тем сильнее раздробляются скопления карбидов, тем лучше качество стали (рис. 3.16) Из за этого проковку следует применять лишь в тех случаях, если штамп имеет крупные размеры. Попеременные осадки и вытяжка обеспечивает нам уковку. К сожалению при данной операции нам не всегда выпадает шанс устранить карбидную ликвидацию в нужной по меркам степени.
Рис. 3.16. Микроструктура стали Х12М
3.В котлостроении используется сталь 12Х2МФСР. Укажите состав и определите группу стали по назначению. Назначьте режим термической обработки и приведите его обоснование. Объясните влияние легирующих элементов на превращения при термической обработке стали. Опишите влияние температуры на механические свойства стали.
Химический состав в % материала 12Х2МФСР
| C | Si | Mn | Ni | S | P | Cr | Mo | V | Cu | B |
| 0.08 - 0.15 | 0.4 - 0.7 | 0.4 - 0.7 | до 0.25 | до 0.025 | до 0.025 | 1.6 - 1.9 | 0.5 - 0.7 | 0.2 - 0.35 | до 0.25 | 0.002 - 0.005 |
О данной стали можно сказать следующее: относится к перлитному классу, низколегированная, жаропрочная. Качество довольно высокое. Передел длительной прочности (МПа) при = 80 МПа и =60 МПа. Детали котлов подвергаются сварке, поэтому данную сталь приписывают к группе конструкционных сталей. В ней довольно низкое содержание углерода. Углерод ухудшает свариваемость. Такая сталь в основном применяется в производстве деталей для машин, которые подвергаются цементации. Легирующие элементы, которые присутствуют там, повышают температурный интервал кристаллизации. Также в таких сталях есть склонности к полосчатости в структуре и дендритной ликвации. Чтобы устранить дендритную ликвацию, нужен диффузионный отжиг.
Также можно применять поверхностную закалку. Она нужна для того, чтобы повысить сопротивление истиранию, а также утвердить поверхностный слой материала. Способы закалки бывают разные. Например нагрев. Нагревают поверхностный слой до температуры закалки , затем резко охлаждают. Можно предложить закалку токами высокой частоты (закалка ТВЧ). Чем больше частота тока, тем тоньше получается закаленный слой. Обычно в практике применяют машинные генераторы с частотой 500-15 000 Гц и ламповые генераторы с частотой более 106 Гц (глубина закалки при таких частотах получается до 2 мм). Индукторы изготавливают из медных трубок, внутри которых непрерывно циркулирует вода, благодаря чему они сами не нагреваются. Форма индукторов соответствует внешней форме изделия, при этом необходимо соблюдать постоянное расстояние между индуктором и поверхностью изделия. Каждая установка имеет комплект индукторов.
При использовании ТВЧ деталь нагревается за считаные секунды. От 2 до 4 сек. В спрейер (специальное устройство, которое охлаждает деталь) помещаем нашу нагретую деталь. Через специальные отверстия, разбрызгивается закалочная жидкость.
Высокая скорость нагрева смещает фазовые превращения в область более высоких температур. Кроме того, вследствие непродолжительных выдержек диффузия углерода не успевает произойти и в образовавшемся аустените наблюдается неоднородность его распределения. Чтобы ускорить диффузионные процессы, повышают температуру нагрева. Поэтому температура закалки при нагреве ТВЧ для одной и той же стали должна быть выше, чем при обычном нагреве.
При правильном режиме получается мелкоигольчатый или бесструктурный мартенсит, имеющий меньшую хрупкость и повышенную прочность. Твердость повышается на 2-3 единицы по сравнению с обычной закалкой, а также возрастает износостойкость и предел выносливости, который может увеличиваться в 1,5-2 раза.
Наиболее высокие значения длительной прочности достигаются после закалки и высокого отпуска. Температура отпуска должна быть выше рабочей, чаще 660-700°С. В процессе эксплуатации сталей протекают процессы коагуляции карбидов М3С, образование карбидов типа М23Св и М2С и твердый раствор обедняется молибденом. Все это снижает механические свойства. Для котельных установок, работающих при температуре 620°С и давлении 25,5 МПа чаще применяется сталь 12Х2МФ, обладающая хорошими технологическими свойствами и хорошей теплостойкостью
4. Для изготовления деталей путем глубокой вытяжки применяется латунь Л70. Укажите состав и опишите структуру сплава. Назначьте режим промежуточной термической обработки, применяемой между отдельными операциями вытяжки, обоснуйте выбранный режим и приведите общую характеристику механических свойств сплава.
Латунь Л70 является многокомпонентным деформируемым сплавом меди и цинка с добавлением алюминия (специальная латунь). Формула: CuZn29Al. В её составе: меди - 70%, цинка - 27%, алюминия - 0,5-3,0%. Структура латуни Л70 состоит из -фаз (твердый раствор цинка в меди с кристаллической решеткой меди ГЦК). По содержанию цинка сплав относится к гомогенному типу латуни. Предельное напряжение - 6-16 кгс. мм-2, предел прочности - 15-50 кгс. мм-2, пластичность - 10-15%, твердость 50-110 МН/м2по Бринеллю. Сплав отличается благоприятным сочетанием прочностных свойств при высокой коррозионной стойкости. Временное сопротивление на разрыв 68 кгс-мм-2. Относительное удлинение при разрыве определяется содержанием цинка и уменьшается с увеличением степени холодной деформации (величина удлинения 29%). Имеет высокую стойкость против коррозионного растрескивания в присутствии аммиака. Применение зависит от эксплуатационных требований. Используется для изготовления труб, гильз, проволоки, винтов, деталей часов. При комнатной температуре сплав характеризуется отличной деформируемостью в холодном состоянии. Чтобы уменьшить хрупкость сплава и снять внутренние напряжения его необходимо подвергнуть отжигу до температуры 700оС, а затем - деформации вытяжкой. Эта процедура уменьшит склонность к коррозионному растрескиванию. Быстрое охлаждение после отжига позволит избежать повышенной хрупкости. Для получения мелкого зерна перед глубокой вытяжкой полосы и ленты отжигают при более низкой температуре (450-550°С).
Так, для изготовления деталей из латуни Л70 путем глубокой вытяжки рекомендуемая последовательность действий такова: отжиг до 700оС, растяжение заготовки до нужной длины и толщины и быстрое охлаждение.
5. Классификация защитных полимерных покрытий по назначению. Основные требования предъявляемые к ним, область их применения в машиностроении.
Классификация защитных полимерных покрытий по назначению:
1. Суперконструкционные или высокотермостойкие полимеры.
2.Конструкционные пластмассы или пластмассы инженерно-технического назначения;
3. Материалы общего назначения или общетехнического назначения;
Основными техническими требованиями, которые определяют выбор пластмасс, являются: рабочая среда; температура, при которой работает деталь; воспринимаемые или передаваемые этой деталью нагрузки; необходимый коэффициент трения, если он имеет значение, а также специфические требования, такие как диэлектрические и теплозвукоизоляционные свойства, прозрачность, способность пропускать ультрафиолетовые лучи и дп.
В машиностроении полимерные покрытия применяются какзащита от разных форм коррозии, а также противостояние от разных агрессивных щелочных и кислотных сред, защита от инфракрасного и ультрафиолетового излучения, для консервации и длительного хранения деталей и конструкций, герметизации узлов электро – и радиотехнических устройств.