1. Технологическая часть

1. Конструкция, назначение и условия работы

На заготовительном участке в цехе 180 для изготовления колеса используется термическая резка в качество заготовки лист с размерами ширина 1.500 мм длина 6.000 мм толщина 70 мм из данного листа можно вырезать 24 колёс с размерами 400 мм внешняя окружностью 200 мм с внутренней окружностью.

Рисунок 1 – Внешний вид процесса вырезки колеса

Колесо является неотъемлемой частью в основном дополнительных различных приспособлений, которая применяется в широких спектрах, как и мелких, так и крупных формах. Она может служить, как и приспособление, так и деталью для больших габаритных техники так и строительной промышленной деятельности для дальнейшего изготовление и эксплуатации, применяемые эту форму по их назначению. (Рисунок 2)

Рисунок 2- Колёса

1.2 Характеристика материала, применяемого для изготовления изделия

Детали колеса изготавливаются из стали 09Г2С, которая выпускается по ГОСТ 19281-89 «Прокат из стали повышенной прочности».

Назначение стали в технике:

Фасонная сталь для сельхозмашиностроения (корытные, тавровые и одножелобные профили). Аппараты и воздухосборники в химическом и нефтяном машиностроении, работающие под давлением и при температурах от -70 до + 475 °С. Сталь 09Г2С не склонна к тепловой хрупкости и не разупрочняется в результате длительного старения.

Сварочные материалы и технология сварки должны обеспечивать механические характеристики наплавленного металла по стандарту или техническим условиям на прокат.

Таблица 1 - Химический состав стали 09Г2С по ГОСТ 19281-89 в %

C	Si	Mn	Ni	S	P	Cr	N	Cu	As
до 0,12	0,5-0,8	1,3-1,7	до 0,3	до 0,04	до 0,035	до 0,3	до 0,008	до 0,3	до 0,08

Сталь для изготовления колеса должна поставляться с нормируемым химическим составом, механическими свойствами на растяжение и изгиб в холодном состоянии, ударной вязкостью.

Одним из основных показателей механических свойств металлов наряду параметрами прочности и пластичности является ударная вязкость, характеризующая, прежде всего, их склонность к хрупкому разрушению и эксплуатационные свойства при низких температурах.

Динамические испытания при комнатной температуре выявили многократное улучшение ударной вязкости после холодного прессования и последующего отжига. Ударная вязкость при 20°С повысилась в ~3 раза. Особый

интерес представляет то, что при -40оС уровень ударной вязкости сохраняется.

Выводы: метод холодного прессования является эффективным инструментом для наноструктурирования низколегированной стали и может обеспечить комплексное улучшение механических характеристик: при многократном росте прочности получено повышение ударной вязкости стали при +20оС; при -40оС уровень ударной вязкости сохраняется.

Таблица 2- Механические свойства стали 09Г2С по ГОСТ 19281-89

Временное сопротивление разрыву, Ϭв	Предел текучести, Ϭт	Относительное удлинение, δ	Ударная вязкость KCU, Дж/см2,при температуре, C°
45 кг/мм2	31 кг/мм2	21%	+20	-40	-70
			60-65	35	30-35

Одним из показателей выбора данной марки стали является эквивалентное содержание углерода. Увеличение содержания углерода в стали приводит к повышению температуры воспламенения стали в струе кислорода, к снижению температуры плавления.

C_э =

C_э = 0, 12%+0, 14%+0, 03%+0,016% = 0,306 %

C_эр = С_э · 0,005S

С_эр = 0,306% · 0,005% · 12 %= 0,018 %

C_э' = С_э + C_эр = 0,306%+0,018% = 0,324 %

Таблица 3 – Технологические рекомендации по резке конструкционных и инструментальных сталей

Группа стали	Эквивалентное содержание углерода Сэкв,%	Рекомендации при резке
I	Менее 0,54	Резка возможна без технологических ограничений. При вырезке деталей сложной конфигурации в зимнее время необходим подогрев.
II	От 0,54 до 0,7	Резка возможна при предварительном или сопутствующем подогреве металла. Охлаждение на спокойном воздухе.
III	От 0,7 до 0,94	Резка должна выполняться с предварительным подогревом металла. Последующее медленное охлаждение
IV	Свыше 0,94	Резка должна выполняться с предварительным подогревом металла. Последующее медленное охлаждение в печи.

По разрезаемости сталь относится к I группе – Cэкв < 0,324 %, то есть резка возможна без технологических ограничений.