2 Матеріал деталі та його властивості

Сталь 40Х ГОСТ 4543­­–71 характеризується високою ступінню обробки різанням, задовільною пластичністю при обробці. Особливості структурних перетворень цієї сталі дозволяють, для отримання необхідних властивостей широко застосовувати термічну обробку, що особливо важливо для таких деталей, як напіввісь.

Таблиця 1 Хімічний склад у % матеріалу Сталь 40Х ГОСТ 4543-71

Найменування	Значення
Вміст азоту (N) , %	0..0,008
Вміст кремнію (Si), %	0,17..0,37
Вміст марганцю (Мn), %	0,5..0,8
Вміст міді (Сu), %	0..0,3
Вміст нікелю (Ni), %	0..0,3
Вміст сірки (S), %	0..0,035
Вміст вуглецю (С), %	0,36..0,44
Вміст фосфору (Р), %	0..0,035
Вміст хрому (Cr), %	0,8..1,1

Таблиця 2 Механічні властивості Сталі 40Х ГОСТ 4543-71

Найменування	Значення		Контекст
Відносне звуження ,%	4,5		гартування 860ºС (масло) + відпуск 500ºС (вода)
Відносне подовження після розриву , %	10		гартування 860ºС (масло) + відпуск 500ºС (вода)
Густина , кг/м3	7850
Межа міцності , МПа	980		гартування (масло) + відпуск 500ºС (вода)
Межа текучості , МПа	785		гартування 860ºС (масло) + відпуск 500ºС (вода)
Зварюваність	Важкозварна
Твердість по Бріннелю , НВ	217		відпал
Температура кування , ºС	1250..800
Флокеночутливість	чутлива

Температура критичних точок матеріалу Сталь 40Х

Ас₁=743, Ас₃ (Ас_m)=815, Аr₁=693

Таблиця 3 Характеристика матеріалу Сталі 40Х ГОСТ 4543-71

Марка сталі	Сталі 40Х
Замінник	Сталь 45Х, Сталь 38ХА, Сталь 40ХН
Класифікація	Сталь конструкційна легована. Хромиста
Застосування	Вали подвійної гідромуфти, шестерні, вали-шестерні, штоки, осі, плунжери, колінчаті і кулачкові вали, кільця, шпинделі, оправки, рейки, шпинделі, кільця, болти та інші деталі з підвищеною твердістю.

Таблиця 4 Технологічні якості матеріалу Сталь 40Х ГОСТ 4543-71

Зварюванність	Важко зварюється
Флокеночутливість	чутлива
Схильність до відпускної крихкості	схильна

Твердість матеріалу Сталь 40Х після відпуску НВ=248

При наплавленні сталі вуглецевий еквівалент використовують як показник здатності до наплавлення і якості наплавленого шару. Вуглецевий еквівалент для сталей становить:

C_e= C + Mn/6 + Si/24 + Ni/40 + Cr/5 + Mo/4 + V/14;

Обрахуємо вуглецевий еквівалент для матеріалу Сталь 40Х:

C_e = 0,36 + 0,5/6 + 0,2/24 + 0,1/40 + 0,8/5 =0,6138 %.

Отже, перед процесом наплавлення напіввісі потрібно підігріти до температури 200^ОС – 250^ОС для покращення процесу схоплювання між основним і наплавленим металом, а також для запобігання появи мікротріщин.

Висновок:

На основі проведеного аналізу можна сказати, що в цілому деталь напіввісь досить технологічна. При виготовленні допускаєть використання високопродуктивних режимів різання (обробки). Дана деталь має добрі базові поверхні для первісної обробки, що позитивно впливає на отримання заготовки.