1.Жабдыққа таңдалған бөлшекті негіздеу

Конструкциялық болаттардан машинажасау өндірісіндегі кең қолданылатын машиналардың бөлшектері жасалынады. Конструкциялық болаттардағы көміртегінің мөлшері 0,5 0,6 -дан аспайды. Конструкциялық болаттар көміртекті және легірленген болып бөлінеді. Технологиялық қасиеттермен қатар олар беріктік, созылымдылық және тұтқырлық қасиеттерге ие. Болат жақсы деформацияланатын (соғу және штамптау кезінде), кесумен өңделетін, дәнекерленгіштігі мен шынықтыру кезінде сызаттанбайтын болу керек.

Болат 20Х2Н4А – конструкциялық хром-никелді болат үшін аса жауапты жоғары жүктемелі бөлшектер оларға қойылатын талаптар жоғары беріктігін, икемділік және тұтқырлығы өзегінің және жоғары беттік қаттылықты, жұмыс істейтін әсерінен соқпалы жүктемелер немесе теріс температура кезінде. Болат 20Х2Н4А, МСТ сәйкес, термиялық өңдеуден кейін қаттылығы бар – өзегінің-360, беті – 57-64.

Болат 20Х2Н4А – конструкциялық жақсартылатын орташа легірленген хромды болат. Соғылма тісті доңғалақ болаттан 20Х2Н4А өтеді алдын ала термиялық өңдеуге, шешім жедел салқындату кейін соғу қамтамасыз ету үшін тұқым қуалайтын ұсақ дәнді болды және кейіннен қалпына келтіру үшін жақсарту өңделетін және ұсақтау құрылымын алдында шынықтыру. Әзірлеу кезінде құрамдарды конструкциялық болаттар мен режиміне, оларды термиялық өңдеудің қарастыру керек, ең алдымен, мұндай тәсілдері, пластикалық және тұтқыр қасиеттері азаяды ең төменгі дәрежеде. Қарапайым ұлғайту кезінде көміртек ферритті-перлитті құрылымы (қалыптасқан жай-күйі) әкеледі арттыру беріктігі мен шектен сууға сыну. Ең жоғарғы беріктігі кезінде мұндай құрылымы сәйкес келеді мазмұны көміртегі шамамен 1. % - Ға жетеді тек 1000 МПа, ал шегі сууға сыну жатыр 0ºС төмен болған кезінде ғана мазмұны көміртегі артық емес 0,4 % - ға өсті. Осылайша, біз жасасуға, бұл шекті мазмұны көміртегі термиялық емес жақсартылған болат феррит-перлитті құрылымы 0,4% - ды құрайды; бұл ретте, болат болады болуы σв = 600 МПа, Т50 = -20ºС және а0,25 = 600-:-700 кДж/м2. Ал дисперсті құрылымдар салдарынан тозуға аустениттің әкеледі үздіксіз арттыру қаттылығын және беріктігін; максималды қаттылығы (беріктігі) бар мартенситті құрылымы. Кезінде 0,4 % - Ға мартенситті құрылымы бар қаттылығы шамамен 60 HRC (650 НВ) сәйкес келеді беріктік тәртібін 2200-2400 МПа. Алайда, тұтқырлығы бұл жағдайда жол берілмейді төмен, және көтерілуі тиіс демалыспен, рас, төмендеу есебінен беріктігі. Қос өңдеу кезінде, түпкілікті құрылымы қалыптасады емес аустениттің, ал мартенсита, т. е. қолдану шынықтыру кейіннен жіберуге мүмкіндік береді кеңінен өзгертуге беріктік қасиеттері жылғы ең жоғары, тиісті закаленному жағдай, ең төменгі, тиісті отожженному, және маңызды, бұл ретте пластикалық және тұтқыр қасиеттері көрсетіледі барынша жоғары қарағанда дара өңдеу (аустениттің ыдырау өнімдері).

Таблица 1.2 Элементтердің массалық үлесі,%

Болат маркасы	C	Si	Mn	S	P	Cr	Ni	Cu	N
20Х2Н4А	0,16-0,22	0,17-0,37	0,30-0,60	≤0,025	≤0,025	1,25-1,65	3,25-3,65	≤0,30	-

Болат маркасы	Ас1	Ас3	Ar1	Ar3
20Х2Н4А	710	800	640	-

Никель-бағалы легірлеуші элемент болып табылады. Бірақ салыстырмалы түрде жоғары құны бар, оны қолданады, тек сонда оны ауыстыру басқа, неғұрлым арзан элементтері орынсыз. Никель арттырады А4 нүктесін төмендетеді және А3 нүктесін. Никель ериді феррите, арттырды оның арттырады соққы тұтқырлығына болды бөлме температурасында, және төменгі температура. Никель болаттың қыздырылғыштығын көбейтеді, бірақ аз хром. Өте тиімді бірлесіп әрекет никель және хром, ол кезде легірлеуге мүмкіндік береді жақсы пайдалану артықшылықтары екі элементтерін. Никель тұтқырлығын арттырады, ал хром - қаттылығын арттырады. Хром-никельді болат жақсы шынығыштығы және жоғары беріктігі, ал үлкен мазмұны хром және никель иеленеді өте жоғары коррозияға қарсы тұруын жәнеыстыққа төзімділік. Марганец болып табылады салыстырмалы түрде арзан легирлеуші элемент. Әдетте марганец қосылады болат оны балқыту үшін қышқылдануын, сондай-ақ жою үшін зиянды әрекеттер күкірт. Негізі никель, марганец А4 нүктесін арттырады, А3 төмендетеді.

Марганец қатты арттырады аустениттің тұрақтылығын жәнеболаттың шынығыштығы, ал 1% Мn тең келтірілген 4% Ni. Марганец айырмашылығы басқа да легірлеуші элементтердің ықпал етеді қуатты өсуіне астық аустениттің қызып кеткен кезде. Кремний және марганец болып табылады салыстырмалы түрде арзан және қол жетімді легирлеуші элемент; ол бірнеше кедергі төмендету қаттылығын босату кезінде арттырады беріктігі арттырады беріктігі пленка тотықтары, болатын бетінде болды жоғары температурада, және, осылайша, арттырады, оның окалиностойкость. Ығыстырушы қатты ерітінді феррит көміртек, кремний жасайды жоғары магниттік өтімділік және төмендетеді, әлеуметтік гистерезис. Кремний сияқты хрому төмендетеді нүктесін А4 жоғарлатады, А3 нүктесін. Мұндай жауапты бұйымдар, білік қозғалтқыш, сыну, оның жұмысын бұзып машиналар қолдану, арзан құрамы бойынша болат тиімсіз Болат болуы тиіс ағымдылық шегі төмен емес 750 Мпа төзімділік шегі кемінде 400 Мпа және соққы тұтқырлығына төмен емес 900 кДж/м2.

Болат 20Х2Н4А класына жататын жоғары сапалы қосындыланған болаттан жасалған. Оларда тиісінше 0,42-0,50 және 0,16-0,22% С және қабылдайды шыныққан. Беріктігін арттыру үшін қолдануға болады тұрақтандыру немесе шыныққан жоғары беріледі. Соңғы нұсқасын өңдеу қиын, бірақ алуға мүмкіндік береді ғана емес, жоғары беріктілік сипаттамасы, бірақ және одан жоғары тұтқырлығы. Өйткені білігі қозғалтқыш қабылдайды жұмысында динамикалық жүктемелер, сондай-ақ, діріл, орынды қолдануға шыныққан және демалыс. Кейін шынықтыру суда көміртекті болат 45 алады мартенсит құрылымын. Алайда салдарынан кішігірім прокаливаемости көміртекті бұл құрылым бұйымдарға диаметрі 20-25 мм құрылады тек салыстырмалы түрде жұқа үстіндегі қабатында қалыңдығы 2-4 мм. Келесі фаза мартенситтік айналуды тудырады ал сорбит тек үстіндегі жұқа қабатта, бірақ әсер етпейді құрылымы мен қасиеттерін, негізгі массасын бұйымдар. Болат құрылымы сорбит ие неғұрлым жоғары механикалық қасиеттерге қарағанда, сорбит шынықтыру және ферриттен+перлит тұрады. Ең үлкен кернеу иілуден, айналу және қайта-ауыспалы жүктемелердің қабылдайды сыртқы қабаттар, олар болуы тиіс жоғары механикалық қасиеттері бар. Алайда кедергісі динамикалық жүктемелерге, қабылдайды білік қатысады емес, тек жер үсті емес, төмен орналасқан қабаттар металл. Осылайша, көміртекті болат болады болуы талап етілетін қасиеттерін қимасы бойынша біліктің диаметрі 50 мм.

Болат 20Х2Н4А никелмен және хроммен легірленген арттыру үшін шынығыштығы және сыналануы. Ол алады кейін шынықтыру жеткілікті біртекті құрылымын және механикалық қасиеттерін қимасында диаметрі 75 мм. болат үшін 20Х2Н4А ұсынылады термиялық өңдеу: 1. Шыңдау с 790-8200С майда. Кезінде шыңдау салқындатқышы бар майда пайда болып, аз кернеу, ал және аз деформация. Кейін шынықтыру болат мартенсит құрылымы бар және қаттылығы 50-ден төмен емес НRC. 2. Еңбек 350-4000С. Алдын алу үшін жіберу нәзіктігі, сезімтал болатты хроммен ( немесе марганецпен),білік кейін қыздыру майда салқындату керек. Механикалық қасиеттері 20Х2Н4А бұйымдағы диаметрі 75 мм термиялық өңдеуден кейін:

Беріктік шегі σв, Мпа 900-1000

Ағымдылық шегі σ0,2, Мпа 1050

Шыдамдылық шегі σ-1 МПа..........................400-430 Салыстырмалы ұзаруы δ,%......................................7-12 Салыстырмалы тарылуы φ%........................................45-50 Соққылық тұтқырлығы КСU, кДж/м2................................9 Осылайша, осы қасиеттері қамтамасыз етеді қажетті талаптар, біліктің жұмыс істейтуі.