ДЗ по Материаловедению МД10-(д). Матвед ДЗ. Домашнее задание по материаловедению
 Скачать 192.11 Kb.
|
|
Домашнее задание по материаловедению Задание МД-10 (д) Задание: Пользуясь «Марочником сталей и сплавов», выбрать марку стали для изготовления рожкового гаечного ключа для комплекта слесарных инструментов, применяемых в условиях севера (см. эскиз). Производство комплектов слесарных инструментов мелкосерийное. Для решения задачи использовать данные согласно выданному варианту домашнего задания (см. табл.): основные размеры гаечного ключа, предел текучести сердцевины σ0,2 (не менее), ударная вязкость KCU (не менее). Обосновать сделанный выбор стали, рекомендовать упрочняющую обработку гаечного ключа, которая обеспечит его работоспособность в предлагаемых условиях.
Гаечный ключ — инструмент для соединения (рассоединения) резьбового соединения путём закручивания (раскручивания) болтов, гаек и других деталей. Ключи разделяются на две группы: охватывающие и охватываемые. Гаечный ключ должен быть устойчив к изгибу и ударам, сохранять свою геометрию в ходе длительной эксплуатации, т.е. одновременно обладать твердостью и вязкостью.. Требуемый уровень твёрдости гаечного ключа (HRC 40...46)– высокий для сталей. Для производства гаечных ключей, часто используют стали марок: 9ХС, У8 Сталь 9ХС:  Из таблицы видно, что условный предел текучести стали не подходит по условию. Сталь У8:  Данные по стали У8 подходят под наши условия (при закалке в 780о С, масло, отпуск 400оС). Необходимую по условию твердость можно будет получить при дальнейшей закалке с помощью ТВЧ и низкого отпуска (для снятия остаточных напряжений). Для получения твердости снаружи и вязкости в сердцевине используют закалку с последующим высоким отпуском, а затем закалку ТВЧ с последующим низким отпуском. Критические точки: Температура критических точек стали У8 составляет: Ac1 Начало аустенитного превращения, от исходного перлита при нагреве – 720 °С. Ac3 Окончание аустенитного превращения — 740 °С. Температуры начала и окончания превращения аустенита в перлит при охлаждении совпадают, и находятся в пределах 700 °С. Мартенситное превращение, начинаясь при 810 °С, заканчивается при 245 °С Объёмная закалка: при нагреве до температуры 720 ºС структура остается постоянной- перлит. Как только пройдена точка Ас1 на границах зерен перлита начинает зарождаться аустенит. В нашем случае температура превышает Ac3, и весь перлит переходит в аустенит. Таким образом, нагрев до 810 ºС мы получили однофазную структуру аустенит. Для получения мартенситной структуры необходимо переохладить аустенит до температуры мартенситного превращения 320 ºС, следовательно, скорость охлаждения должна превышать критическую. Такое охлаждение наиболее просто осуществляется погружением закаливаемой детали в жидкую среду (масло). Высокий отпуск: отпуск – термическая обработка, в результате которой в предварительно закаленных сталях происходят фазовые превращения, приближающие их структуру к равновесной. Так мы снимаем фазовый наклеп, возникший при мартенситном превращении. Низкий отпуск: поверхностные слои упрочняются, в них возникают значительные сжимающие напряжения, которые снимаются в дальнейшем при помощи низкого отпуска. Исходя из таблицы механических свойств и условий эксплуатации ключа нам подходит отпуск 400 ºС |
