Зміст

Вступ …………………………………………………………………………6

1 Загально-технологічна частина ……………………………………..……7

1.1 Аналіз креслення деталі, технічних умов, визначення типу виробництва………………………………………………………………………...7

1.2 Аналіз існуючого технологічного процесу……………………………..

1.3 Вибір раціонального варіанту технологічного процесу

2 Розрахунок горіння палива …………………………………………..

2.1 Теплотворність палива ……………….

2.2 Кількість повітря, яка необхідна для повного спалювання одиниці палива

2.3 Кількість і склад продуктів повного спалювання палива ………………

2.4 Температура горіння палива .....…………………………………………….

3 Тривалість нагріву металу ………………….

4 Розрахунок розмірів робочої камери печі………………………………...

5 Вибір матеріалів для побудови печі ……………………………………

6 Тепловий баланс печі …………………………………….

6.1 Нагрів металу………………………

6.2 Втрати тепла з димовими газами ……………………………..

6.3 Втрати тепла через стіни, склепіння і під печі ……………..

6.4 Втрати теплоти через вікна печі ……………………………………..

6.5 Нагрівання тари ……………………………………………..

7 Вибір горілок ………………

8 Розрахунок рекуператорів ……………………………………

Список використаних джерел ……………………………………………..

Додатки

Вступ

З метою одержання твердої, міцної мартенситної структури, сталі піддають термічній обробці – нагріванню виробу до певної температури і подальшим його швидким охолодженням.

Нагрівання сталі для термічної обробки проводиться в термічних печах. Термічні печі класифікують: за технологічними ознаками та призначенням (гартівні, цементні та ін), за способом нагріву (електричні, полум’яні, непрямого нагріву), за середовищем робочого простору (повітряне, газова контрольоване, рідке середовище), за конструкцією (камерні, ковпакові, ванни і т.п.), за режимом роботи (періодичної і безперервної дії).

У процесі термічної обробки підвищується якість виробів або з’являються додаткові властивості, що забезпечують зменшення розходу металу в процесі експлуатації.

1 Загально-технологічна частина

1. Аналіз креслення деталі, технічних умов, визначення типу виробництва

Сталь 3Х2В8Ф належить до групи інструментальних легованих сталей, оскільки у ній присутні легуючі елементи. Хімічний склад та фізичні властивості даної сталі вказані у таблиці 1.1 та 1.2.

Інструментальна сталь – це група марок сталей, які шляхом термічної обробки досягають високу твердість, міцність і зносостійкість, що необхідні для обробки металу тиском чи різанням. Такі сталі можуть містити в собі вуглецю 0,65…1,35%. Залежно від вмісту сірки і фосфору сталі бувають якісними (0,03% і 0,035%) і високоякісними (0,02% і 0,03% відповідно).

Густина сталі 3Х2В8Ф при температурі 20°С становить 7820 кг/м³. [1]

Таблиця 1.1 – Хімічний склад сталі 3Х2В8Ф

Хімічний елемент	Вміст хімічного елемента, %
C	0,3…0,4
Si	0,15…0,4
Mn	0,15…0,4
Ni	до 0,35
S	до 0,03
P	до 0,03
Cr	2,2…2,7
Mo	до 0,5
W	7,5…8,5
V	0,2…0,5
Cu	до 0,03
Fe	87

Таблиця 1.2 – Фізичні властивості сталі 3Х2В8Ф

Температура, при якій отримані дані, Град	Модуль пружності, 10-5 МПа	Коефіцієнт теплопровідності, Вт/(м·град)	Питомий електроопір, Ом·м
20	2,24	–	–
100	2,18	25	250
200	2,11	27	200
300	2,04	29	170
400	1,96	40	140
500	1,87	46	120
600	1,77	50	–

Деталь опора має такі габаритні розміри 160×160×80 мм. Складається з плити, розміром 160×80 мм, в якій є два отвори діаметром 32 мм. На плиті розміщений кронштейн призматичної форми, до якого кріпиться циліндр з випуклими боками і отвором діаметром 43 мм.

2. Аналіз існуючого технологічного процесу

Гартуванням називається операція, при якій сталь нагрівають на 30…50°С вище від точки А_с1 або А_с3, витримують при цій температурі, а потім швидко (звичайно з швидкістю, більшою за критичну) охолоджують. Внаслідок такої обробки в сталі, як правило, формується мартенситна структура, тому твердість і міцність її досягають максимальної величини.

Нагрівання при гартуванні потрібне для переведення структури сталі в стан аустеніту, а швидке охолодження – для того, щоб запобігти розпаданню аустеніту на ферито-цементитні суміші (троостит, сорбіт) і переохолодженню його до температури аустеніто-мартенситного перетворення.

Швидкість охолодження сталі при гартуванні визначається охолодною здатністю гартівного середовища (найчастіше води або мінерального масла).

Залежно від складу сталі, форми і розмірів виробів, що гартуються, застосовують різні способи гартування [2].

Даний процес можна виконувати у камерних та вакуумних печах, електропечах опору та ін.

1.3 Вибір раціонального технологічного процесу

Для термічної обробки опори даної марки сталі використовують в більшості випадків камерні печі.

Камерна піч – піч з близькими за значенням довжиною, шириною і висотою робочого простору і з однаковою в усіх його точках температурах, призначена для нагрівання або термічної обробки матеріалів. Типовий представник камерної печі для нагріву – нагрівальний колодець. З термічних камерних печей відомі камерні печі з рухомим (викатним) подом, камерні печі з нерухомим подом (з зовнішньою механізацією) і ковпакові печі. Одна з основних відмінностей режимів нагріву і режимів термообробки в близьких за конструкцією печей полягає в тому, що в термічних печах часто реалізується режим при заданому законі зміни температури поверхні металу.

Перевага камерних печей – їх універсальність у створенні різноманітних температурно-часових умов.