- •Введение
- •Методические указания к выполнению курсового проекта
- •1. Расчетно-пояснительная записка
- •2. Разработка технологии получения литой заготовки
- •2.1. Назначение припусков на механическую обработку
- •2.2. Разработка эскиза модели
- •2.3. Литниковая система
- •3. Технология получения кованой или штампованной заготовки
- •3.1. Припуски на механическую обработку
- •3.2. Выбор исходной заготовки
- •3.3. Особенности нагрева при штамповке
- •4. Технологические процессы предварительной и окончательной термической обработки детали
- •5. Технологический процесс механической обработки детали
- •6. Графическая часть
- •П риложения
- •П риложение 2
- •П риложение 3
- •Содержание
4. Технологические процессы предварительной и окончательной термической обработки детали
На основании анализа химического состава материала детали, технических условий, указанных в чертеже, разработать маршрут термической обработки, дать характеристику структуры и свойств материала. Определить основные параметры термической обработки: температуру, время нагрева, выдержки и охлаждения (табл. 16, 17, 18).
Время выдержки деталей в электропечах при температуре закалки определяется как в = 2,5 +0,5 , мин, где - условная толщина детали в мм.
Время выдержки деталей при отпуске:
в = 120 + , мин (tотп ‹ 300оС );
в = 20 + , мин (tотп = 300-400оС );
в = 10 + , мин (tотп = 500-600оС ).
Таблица 16
Режимы предварительной термической обработки
конструкционных материалов
Марка стали |
Операция |
Температура, оС |
Охлаждение |
Твердость по Бринелю |
||
Деформируемые стали |
||||||
20 |
Нормализация |
810-920 |
на воздухе |
143 |
||
40 |
-«- |
830-860 |
-«- |
207 |
||
45 |
-«- |
820-850 |
-«- |
207 |
||
40Х |
-«- |
850-860 |
-«- |
207 |
||
Отжиг |
830-850 |
с печью |
197 |
|||
20ХН |
Нормализация |
860-880 |
-«- |
197 |
||
Отжиг |
860-880 |
-«- |
197 |
|||
30ХГС |
Закалка |
860-890 |
в масле |
- |
||
отпуск |
640-670 |
на воздухе |
229 |
|||
12Х2НЧА |
Нормализация |
860-890 |
-«- |
217 |
||
отпуск |
640-690 |
-«- |
229 |
|||
35ХМЮА |
Закалка |
930-950 |
в масле |
- |
||
отпуск |
650-675 |
на воздухе |
207 |
|||
40ХС |
Нормализация |
870-890 |
-«- |
260 |
||
40ХНМ |
Закалка |
850-880 |
в масле |
- |
||
отпуск |
650-670 |
на воздухе |
217 |
|||
Литейные стали |
||||||
20Л |
Отжиг Нормализация |
900 |
с печью. на воздухе |
156 |
||
40Л |
Отжиг Нормализация |
840 |
-«- |
197 |
||
30ХМЛ |
закалка в масле |
840 |
- |
- |
||
Отпуск |
675 |
|
230 |
|||
Г13Л |
Закалка в воде |
1000-1050 |
- |
180-220 |
||
Чугуны |
||||||
СЧ18, СЧ36 |
отжиг низкотемпературный. Нагрев 75-100 град/ч, охлаждение медленное 25-50 град/ч до t=200оС |
500-550 |
- |
200-240 |
Таблица 17
Нормы нагрева изделий из углеродистой и легированной стали (τн)
Наименование агрегатов |
Температура нагрева, оС |
Время нагрева на 1 мм толщины, сек |
|
из углеродистой стали |
из легированной стали |
||
Пламенная печь |
800-900 |
60-70 |
65-80 |
То же с упакованными в ящики изделиями |
800-900 |
90-100 |
120-150 |
Электропечь |
770-820 820-880 |
60-65 50-55 |
70-75 60-65 |
Таблица 18
Ориентировочные режимы упрочняемой термической обработки деталей из конструкционных сталей
Марка стали |
Операция |
Температура нагрева |
Механические свойства |
Твердость поверхности HRC |
|||
в, МПа |
0.2, МПа |
, % |
КСИ, Дж/м2 105 |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
40 |
Закалка в воде |
830-850 |
- |
- |
- |
- |
- |
Отпуск |
400-500 |
- |
- |
- |
6 |
30-35 |
|
45 |
Закалка в воде |
800-830 |
- |
- |
- |
- |
- |
Отпуск |
400-500 |
800-100 |
550 |
10 |
8 |
30 |
|
40Х |
Закалка в масле |
830-850 |
- |
- |
- |
- |
- |
Отпуск |
400-500 |
1000 |
800 |
9 |
- |
35-45
|
|
|
|
|
|
Окончание табл. 18 |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
20 |
Цементация |
900-920 |
- |
- |
- |
- |
- |
Закалка в воде |
780-800 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
Отпуск |
180-200 |
550 |
320 |
18 |
- |
56-62 |
|
12Х2Н4А |
Цементация |
900-920 |
- |
- |
- |
- |
- |
Закалка в масле |
780-820 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
Отпуск |
180-200 |
1100 |
900 |
10 |
8 |
58-63 |
|
30ХГС |
Закалка в масле |
860-880 |
- |
- |
- |
- |
- |
Отпуск |
450-550 |
1200 |
850 |
10 |
4,5 |
35-40 |
|
35ХМЮА |
Закалка в масле |
930-950 |
- |
- |
- |
- |
- |
Отпуск |
650-670 |
1050 |
850 |
18 |
9 |
850 - 1000 HV |
|
40ХНМ |
Закалка в масле |
850-860 |
- |
- |
- |
- |
- |
Отпуск |
600-620 |
1100 |
900 |
12 |
8 |
30-33 |
|
40ХС |
Закалка в масле |
850-870 |
- |
- |
- |
- |
- |
Отпуск |
600-650 |
900 |
- |
11 |
- |
26-31 |
|
20ХН |
Цементация |
880-900 |
- |
- |
- |
- |
- |
Закалка в масле |
800-820 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
Отпуск |
180-200 |
800 |
600 |
10 |
6 |
56-60 |
Выбор технологического оборудования определяется:
а) температурным режимом термической обработки (tн);
б) объемом и расположением деталей в печи, длительностью нагрева и выдержки деталей.
Охлаждение при проведении термической обработки осуществляется: при закалке углеродистых сталей в воде, легированных – в машинном масле, при нормализации на воздухе. Отпуск осуществляется либо на воздухе, либо в воде или масле.
Загрузка деталей в печь может производиться клещами штучно либо на специальных поставках, корзинах, противнях, поддонах. Основные параметры электропечей приведены в табл. 19. Условные обозначения принятые в маркировках печей следующие:
С – нагрев сопротивлением, Н – камерная нагревательная печь, З или О – защитная или окислительная атмосферы.
Таблица 19
Электропечи сопротивления широкого назначения
с металлическими нагревателями
Тип печи |
Размеры рабочего пространства, мм |
Рабочая температура, оС |
Производительность, кг/ч |
|||||||||
ширина |
длина |
высота |
диаметр |
|||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
||||||
Камерные |
||||||||||||
СНЗ-2,0.4,0.1,4/10 |
200 |
400 |
140 |
- |
100 |
15 |
||||||
СНЗ-2,5.5,1.1,7/10 |
250 |
500 |
170 |
- |
1000 |
30 |
||||||
СНЗ-4,0.8,0.2,6/10 |
400 |
800 |
260 |
- |
1000 |
85 |
||||||
СНО-2,5.5,1.1,7/15 |
250 |
500 |
170 |
- |
1550 |
50 |
||||||
СНЗ-4,0.8,0.2,6/12 |
400 |
800 |
200 |
- |
1250 |
80 |
||||||
Шахтные |
||||||||||||
СШЗ-0204/7 |
- |
- |
400 |
200 |
700 |
100 |
||||||
СШЗ-0204/10 |
- |
- |
400 |
200 |
1000 |
100 |
||||||
СШО-0408/7 |
- |
- |
800 |
400 |
700 |
170 |
||||||
СШО-0408/3 |
- |
- |
800 |
400 |
350 |
170 |
Цифры после букв для камерных печей: ширина, длина и высота рабочего пространства – дм: в знаменателе – температура рабочего пространства, оС; для шахтных печей: после букв в числителе первые две цифры – диаметр, последние две – высота рабочего пространства, дм; в знаменателе – температура, оС.
Режим термической обработки определяется температурой нагрева tн, временем нагрева н, временем выдержки в и охлаждения охл (рис. 3).
При выборе технологического оборудования (нагревательные устройства) в пояснительной записке необходимо указать и описать технологическую оснастку для нагрева и охлаждения, материалы, используемые в данном технологическом процессе; дать характеристику микроструктуры, методов контроля качества термообработки.
При необходимости разработать технологический процесс химико-термической обработки. Соответствующие расчеты необходимо проиллюстрировать графиками и схемами.