IDZ3_Bochkarev
.docxПрактическое задание №3
1. Определить эксплуатационные требования к изделию 1.
Ответ: при работе сверло вращается от привода сверлильной машины. Конструктивно состоит из хвостовика, который крепится в сверлильную машину, рабочей части и центрально шипа, с помощью которого центрируется сверло при работе. Рабочая часть состоит из острого края, который подрезает дерево в отверстие. Конструкция обеспечивает хороший отвод стружки.
2. Назначить необходимые механические характеристики, обеспечивающие условия работы изделия 1.
Ответ: при работе испытывает как вертикальную нагрузку подачи сверла, так и динамические нагрузки при вращении. Режущая кромка должна быть износостойкой для обеспечения длительной остроты заточки.
3. Рекомендовать марку конструкционного материала (сталь, чугун) подходящего для изготовления изделия 1, чтобы оно соответствовало условиям эксплуатации.
Ответ: для выполнения своих эксплуатационных назначений сверло требуется изготавливать из сплавов, обладающих высокой твердостью и износоустойчивостью. В рекомендательном плане предлагается использовать инструментальную сталь с низким содержанием углерода (Р9, Р18, Р9К15, Р6М5, Р6М5К5) легированную карбидами хрома, вольфрама, молибдена, ванадия, а также вольфрама для обеспечения высоких режущих способностей.
4. Указать виды термических операций и назначить необходимые режимы термической обработки для данного изделия 1.
Ответ: для создания сверел сталь требуется подвергнуть термической обработке для того, чтобы получить нужную структуру. Чтобы получить высокие режущие свойства быстрорежущие стали обеспечивают легированием сильными карбидообразующими элементами (вольфрамом, молибденом, ванадием), элементами, повышающими температуру превращения (кобальтом, алюминием), и применением специальной термической обработки, заключающейся в закалке с высоких температур (1200 - 1300 °С) и отпуске, вызывающем дисперсионное твердение. Для получения высоких теплостойкости и твердости достаточно большая доля распадающегося карбида (цементита) должна быть переведена при закалке в твердый раствор (аустенит, мартенсит), что насыщает его углеродом, вольфрамом, молибденом, ванадием, хромом.
Последующий отпуск при температурах 550-560 °C повышает твердость до максимальных значений вследствие выделения дисперсных карбидов и распада остаточного аустенита.
5. Описать конечную микроструктуру конструкционного материала и её изменение на всех этапах термической обработки изделия 1.
Ответ: конечная структура сплава представляет из себя зерна мартенсита, с растворенными легированными элементами, которые встраиваются после многократного отпуска в следствие объединения их с остаточным аустенитом и последующим превращением в мартенсит, с конченой твердостью 65-75 HRC. Такое сочетание охватывает все предъявляемые эксплуатационные требования (твердость, износоустойчивость). Изменение структуры сплава описывается из диаграммы FeC, нагретый и обогащённый сплав превращается из кристаллов перлита сначала в аустенит и затем при быстром охлаждении в мартенсит, структура Fe с атомами углерода в кристаллической решетке, но не весь, остатки (порядка 30-40%) подвергаются последующему многократному отпуску.
6. Привести изображение исходной и конечной микроструктуры выбранного конструкционного материала с указанием основных составляющих.
Ответ:
Перлит Перлит после отжига
Мартенсит с первичными карбидами Мартенсит после отпуска
ИЗДЕЛИЕ 1 ИЗДЕЛИЕ 2
Сверло по дереву Сверло строительное
Высокая износостойкость, Высокие ударные нагрузки,
минимальный радиус режущих кромок износ
