Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

КРАСНОЯРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра «ВЭПОМ»

Курсовая работа

по дисциплине

«Ударные волны в технологиях синтеза и обработки материалов» Упрочнение металлов взрывом

Студента ИФФ, 5 курс,

гр. ИФ 11-1, подпись Н.Ю. Киселева

Руководитель

Зав. каф. Теплофизики подпись А.И. Лямкин

Красноярск 2005 г

Содержание

Введение 3

1 Основы взрывного упрочнения 4

1.1 Особенности упрочнения металлов взрывом 4

1.2 Источники энергии – взрывчатые вещества 4

1.3 Преимущества взрывного упрочнения 5

2 Технология упрочнения взрывом 7

2.1 Методы получения взрывных нагрузок 7

2.2 Оценка параметров нагружения 9

2.3 Упрочнение малоуглеродистой стали 12

2.3.1 Упрочнение в плоских волнах 13

2.3.2 Упрочнение в косых волнах 14

2.3.3 Результаты упрочнения 17

3. Факторы, влияющие на результаты взрывного упрочнения 19

3.1 Влияние давления при взрыве на упрочнение 19

3.2 Влияние на упрочнение длительности взрывного нагружения 21

3.3 Влияние степени деформации на упрочнение 22

4 Упрочнение металлов волокнами с применением взрыва 24

4.1 Материалы с металлической матрицей и волокнистым упрочнителем 24

4.2 Механизм упрочнения волокнами 26

5 Упрочнение деталей горно-обогатительного оборудования 28

6 Безопасность при работе с взрывчатыми веществами 30

6.1 Ядовитые газы при детонации ВВ 30

6.2 Безопасность при металлообработке с использованием энергии взрыва 32

6.2.1 Общие положения 32

6.2.2 Общие правила обращения с взрывчатыми материалами и хранения их в цехе 33

7 Проектирование производственного участка 35

7.1 Расположение основных элементов технологической линии 35

7.2 Технико-экономическое обоснование участка 35

8 Индивидуальное задание 37

Заключение 38

Список используемой литературы 39

Введение

Повышение надежности машин и аппаратов – сложная актуальная задача. А так как большинство машин, которые используются в промышленности, имеют металлические детали, то упрочнение металлов является перспективным направлением повышения надежности, долговечности с одновременным уменьшением металлоемкости и себестоимости деталей машин, приборов и оборудования, инструмента и технологической оснастки. Наиболее широкое применение в машиностроении получили методы упрочнения, предполагающие нанесение на рабочую часть изделий износостойких покрытий. Методы нанесения покрытий различны – пластическим деформированием, химикотермической обработкой, диффузионными и гальваническими покрытиями. Однако традиционные методы упрочнения оказываются не всегда эффективными, особенно в тех случаях, когда детали машин испытывают специфическое влияние окружающей среды, например высоких или низких температур, агрессивных сред, морской воды и т.д. В этих случаях используют упрочнение взрывом.

В наиболее широком понимании взрывом называется физическое или химическое превращение вещества, сопровождающиеся быстрым переходом его исходной энергии в кинетическую энергию разлетающихся продуктов превращения с возбуждением ударных или упругих волн в окружающей среде.

Своеобразие процесса упрочнения взрывом металлов и сплавов состоит в том, что упрочняемый материал отделяется от неупрочненного весьма тонким слоем, представляющим собой фронт ударной волны.

Первые работы по упрочнению металлов ударными волнами появились в США в середине 50-х годов. Концерн Дюпон де Немур в 1958г. Начал использовать упрочнение взрывом высокомарганцовистой стали для обработки железнодорожных стрелочных крестовин