Задача №5.36.

Обезуглероживание поверхности пружин, особенно тонких, делает их непригодными для работы.

Рекомендовать условия термической обработки углеродистой пружинной стали с 1,0% С, обеспечивающие защиту поверхности стали от обезуглероживания и окисления: а) при отжиге проволоки и б) при закалке пружин.

Указать микроструктуру и механические свойства стали в готовой пружине с толщиной проволоки 4 мм и объяснить, какие именно механические свойства снижаются особенно резко в результате поверхностного обезуглероживания.

Одновременно привести способ изготовления более тонкой пружинной проволоки (диаметром до 1,5 мм), режим и назначение термической обработки готовых пружин из такой проволоки.

Задача №5.37.

Завод изготовляет шестерни диаметром 80 мм и высотой 40 мм из сталей ЗОХГС и 35Г2. Одна партия шестерен, изготовленная из стали 35Г2, была закалена по режиму, установленному для стали ЗО.ХГС.

Сопоставить температуры закалки стали этих марок и объяснить, какое изменение в структуре и механических свойствах стали 35Г2 вызовет допущенное здесь нарушение режима термической обработки.

Указать, какие имеются возможности, позволяющие исправить структуру стали 35Г2 и использовать эти шестерни в работе.

Задача №5.38.

Многие пружины ответственного назначения изготовляют из тонкой проволоки, например, диаметром 1 мм, получаемой многократной холодной протяжкой из катанки и имеющей после окончательной обработки особо высокую прочность.

Привести марку и химический состав стали и способ изготовления проволоки, позволяющей получить следующие механические свойства (при указанном диаметре проволоки):

а) предел прочности не ниже 170 кг/мм*

б) предел текучести . . • . 160 .

в) предел пропорциональности .... . 130 .

Указать:

1. режим термической обработки для получения высокой пластичности и вязкости при холодной протяжке проволоки с диаметра 5 мм до диаметра 1 мм;

2. последовательность операций термической обработки и протяжки;

3. режим и назначение термической обработки пружины после ее навивки в холодном состоянии из проволоки.

Одновременно привести для сравнения механические свойства, получаемые в крупной пружине (с диаметром проволоки 10 мм), изготовленной из горячекатаной стали той же марки и прошедшей нормальную термическую обработку.

Задача №5.39.

Выбрать марку стали для изготовления болтов, если их обрабатывают на быстроходных станках-автоматах, на которых надо обеспечить максимальную производительность резания и получить высокую чистоту обрабатываемой поверхности; болты не воспринимают в работе (в конструкции) значительных нагрузок.

Указать марку, химический состав, механические свойства и назначение стали этого типа.

Обосновать сделанный выбор состава стали и объяснить влияние отдельных элементов на свойства стали.

Привести для сравнения состав, структуру и механические свойства цветного сплава с высокой обрабатываемостью, применяемого для ана­логичного назначения.

Задача №5.40.

Для повышения износоустойчивости шестерен мощных двигателей применяют азотирование.

Подобрать марки стали, пригодной для азотирования, привести химический состав, рекомендовать режим термической обработки и режим азотирования и указать твердость поверхностного слоя и механические свойства нижележащих слоев в готовом изделии.

Сопоставить процесс азотирования с процессом цементации по получаемой износоустойчивости и твердости на поверхности, а также по влиянию термической обработки при указанных процессах на коробле­ние изделия.