Министерство образования и науки Российской Федерации

Санкт-Петербургский государственный политехнический университет

Институт машиностроения (Завод-ВТУЗ)

Кафедра технологии металлов и металловедения

СТАЛЬНЫЕ ПОКОВКИ

Методические указания к выполнению расчетно-графических работ по дисциплине «Методы получения заготовок»

Санкт- Петербург 2011

Стальные поковки: Методические указания к выполнению расчетно-графических работ по дисциплине «Методы получения заготовок»

Показана последовательность и содержание этапов проектирования чертежа стальных поковок – кованых и штампованных.

Методические указания изложены в виде примеров решения технологических задач и разбора альтернативных вариантов.

Составлено согласно рабочей программе курса.

Составитель –студент группы N 4501 - Г.М. Тарасов

Методические указания утверждены на заседании кафедры

Рецензент: доктор технических наук Г.П. Анастасиади

Расчетно-графическая работа №2

1. Стальные поковки

Цель работы – изучение технических требований, предъявляемых к стальным поковкам, их классификации и последовательности проектирования чертежа поковки согласно требованиям стандартов ГОСТ 8479-70, ГОСТ 7829˗70 и ГОСТ 7505-89.

Пример 1. Деталь «Фланец»

1. Поковка Гр IV-кп345 гост 8479-70

2. Материал Сталь45 гост 1050-88

Рис.1. Эскиз детали «Фланец»

1.1.Исходные данные

Согласно техническим требованиям деталь должна изготавливаться из поковки: Гр. IV-КП345 ГОСТ 8479-70; материал – Сталь 45 ГОСТ 1050-88. После термической обработки твердость должна находиться в пределах HRC 30…40.

ГОСТ 8479-70 «Поковки из конструкционной углеродистой и легированной стали. Общие технические условия» распространяется на поковки общего назначения, которые изготавливают ковкой и горячей штамповкой. В этом стандарте указывается разбивка на группы поковок и требования к приемке и поставке продукции.

Гр. IV-КП345 означает следующее:

Комплектуется партия поковок одной плавки стали, совместно прошедших термическую обработку. Характеристиками механических свойств при сдаче партии поковок являются:

1. σ _0,2 (σ_т) – условный (физический) предел текучести, который определяют при статическом растяжении образцов. Значение σ_0,2 соответствует категории прочности поковок – КП, т.е. σ_0,2 =345 МПа.

Такая запись дополнительно уточняет, что поковки поставляются после окончательной термической обработки.

2. Ψ - относительное сужение определяют тем же методом;

3. KCU – ударная вязкость, которую определяют при испытании на ударный изгиб.

Перечисленные свойства должны быть получены при соответствующих объемах испытаний продукции. В частности, для поковок Гр. IV установлено количество поковок от партии, подлежащих испытанию в таких пределах:

если комплектуемая партия поковок менее 100 шт. – испытывают 2 поковки;

если комплектуемая партия поковок свыше 100 шт. – испытывают 1% поковок, но не менее 2 шт. (поковки с нижним и верхним пределами твердости).

Одновременно с этим на всех поковках партии (100%) определяется твердость (как правило методом Бринелля).

Следует отметить, что требования по механическим свойствам и группу поковок устанавливает потребитель.

Для рассматриваемой детали нормы механических свойств, получаемые при испытании продольных образцов, представлены в табл. 1

Таблица 1

Механические свойства материала поковок Толщина поковки сплошного сечения до 100 мм

Категория прочности	σ 0,2	σ в	δ,%	Ψ,%	KCU, Дж/м2*104	Твердость по Бринеллю
	МПа					HB	dопт, мм
КП345	Не менее 345	Не менее 590	Не менее 18	Не менее 45	Не менее 59	174-217	4,55-4,10

В случае вырезки образцов в поперечном направлении величины механических свойств снижаются соответственно: σ _в и σ _0,2 на 10%; δ и KCU на 50%; Ψ на 40%.

Согласованная изготовителем и потребителем марка материала – Сталь 45 ГОСТ1050–88 качественная углеродистая, конструкционная (табл. 2)

Таблица 2

Химический состав

Марка стали	Содержание элементов, % по массе
	C	Si	Mn	Cr	S	P	Cu	Ni
45	0,42-0,5	0,17-0,37	0,5-0,8	≤0,25	≤0,04	≤0,035	<0,25	<0,25

По степени раскисления - спокойная сталь. Способ выплавки стали, а также и режим термической обработки выбирает изготовитель, при этом химический состав Стали 45 обеспечивает получение требуемой категории прочности после проведения закалки и высокого отпуска по режиму:

закалка – температура нагрева 840^оС; среда охлаждения – вода;

высокий отпуск - температура нагрева 600 ^оС; среда охлаждения – воздух.