Федеральное агенство по образованию
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
ИЖЕВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Воткинский филиал
Кафедра «ТМиП»
КУРСОВАЯ РАБОТА
по материаловедению
«Выбор материалов и режимов термической
обработки деталей и элементов конструкций
в зависимости от условий работы»
Выполнил: студент гр. Д-511
Воротов А.Ю.
Проверил: Святский В.М.
Воткинск
2010
Содержание:
Введение 3
1. Анализ исходных данных для выбора материала 5
2. Выбор способа формообразования 5
3. Выбор марки материала 5
4. Назначение вида и режима термической обработки 6
5. Описание структуры и свойств готовых деталей 7
Литература 8
Задание:
Выбрать способ формообразования или вид полуфабриката, марку материала и режим термической или химико-термической обработки для пружины автомобиля, работающей при повышенной температуре (до 250 оС). Толщина пружины 35 мм.
Требуемые механические свойства: σВ≥1250 МПа, σТ≥1050 МПа,
σ-1≥500 МПа.
Эскиз пружины
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время в связи с разработкой огромного количества машин, механизмов и различных видов промышленного оборудования существует большое разнообразие форм, размеров и условий работы деталей машин и элементов конструкций. Не существует такого универсального материала, который мог бы успешно работать во всех этих случаях. Это привело к необходимости разработки материалов с учетом конструкции деталей, вида и величины действующих нагрузок, скорости их приложения, температуры, рабочей среды и других видов воздействий. Количество материалов, используемых во всех отраслях современной техники, насчитывает десятки тысяч.
Выбор материала из огромной массы самых разнообразных сталей и сплавов представляет определенные трудности.
Для облегчения выбора разработаны специальные справочники [1-3], в которых материалы классифицированы особым образом: они объединены в группы, каждая из которых предназначается для изготовления деталей, близких по конструкции, условиям работы и применяемым видам термообработки, например, стали для деталей с повышенной твердостью поверхности и вязкой сердцевиной (цементируемые, азотируемые и упрочняемые закалкой ТВЧ); улучшаемые стали для деталей типа валов, шатунов, осей и зубчатых колес и т.д. Для каждой марки материала приведен химический состав, механические характеристики после различных режимов термообработки, технологические свойства, виды поставляемых полуфабрикатов, что позволяет подобрать материал с нужными свойствами для заданных условий работы.
На выбор материала решающее влияние оказывает способ формообразования: литье, обработка давлением, обработка резанием и др. Например, в качестве материала для тонкостенных деталей сложной формы с внутренними криволинейными полостями применяют специально разработанные стали, обладающие хорошей жидкотекучестью и минимальной усадкой; для деталей, изготовляемых методом глубокой вытяжки (стаканов, полусфер и т.п.) применяют низкоуглеродистые стали с повышенной пластичностью; для сварных конструкций используют стали с хорошей свариваемостью.
Режим термической обработки для придания материалу необходимых свойств зависит в первую очередь от выбранной марки материала, а в ряде случаев и от способа формообразования. Поэтому выбор материала для штоков в соответствии с полученным заданием осуществлялся в следующей последовательности:
- анализ исходных данных (требуемых значений технических
характеристик материала и условий работы детали);
- выбор способа формообразования;
- выбор марки материала;
- назначение вида и режима термической обработки.