Термическая обработка материала для изготовления кернера
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
?гими, поэтому их делают не цельными.
Твёрдые сплавы имеют высокие твердость 87 - 92 HRA (HRC = 2HRA - 104) и теплостойкость (800 - 11000С) [1, с. 137].
Твердые сплавы делятся на группы: вольфрамовая, титановольфрамовая, титанотанталовольфрамовая, безвольфрамовая.
Твёрдые сплавы применяют в основном для изготовления режущего инструмента. Они дорогие и требуют специального оборудования, как для изготовления, так и для защиты от вредного воздействия, так как для улучшения механических свойств в них добавляют измельчённые легирующие элементы.
- Неметаллические материалы.
Значительное место в промышленности занимают различные неметаллические материалы пластмассы, керамика, резина. Их производство и применение развивается в настоящее время опережающими темпами по сравнению с металлическими материалами. Но использование их в промышленности невелико. Достоинствами неметаллических материалов является высокая механическая прочность, высокие электроизоляционные характеристики, оптическая прозрачность, высокая эластичность, химическая стойкость, морозостойкость, износостостойкость. Недостатками же является низкая твердость, низкая ударная вязкость, склонность к старению.
Поскольку твёрдость и ударная вязкость являются основными требованиями к изготовляемому инструменту, изготовление кернера из неметаллических материалов нецелесообразно.
Таким образом, для изготовления кернера выберем углеродистую инструментальную, низколегированную инструментальную стали, а также быстрорежущую сталь.
22
Уточнение химического состава
Таблица 3
Основные характеристики материала
Марка
материала
Название.Химический
состав.Механические свойства.
Технол.
св-ва.
ТО
Область
применения.?в; МПа
?5;%
HRC
Р6М5Быстрорежущая
инструментальная
стальС: 0,82 - 0,90
W: 5,5 - 6,5
Мо: 4,8 - 5,3
Cr: 3,8 - 4,4
V: 1,7 - 2,1
Со: < 0,5
-/-
-/-
63 - 65Жидкотекучесть, закаливаемость,
прокаливаемость.
Закалка
12200С
масло.
Отпуск
5500С
Для всех видов режущ. инструм., инструм. работающ. с ударными нагрузками.
У8АУглеродистая
инструментальная
стальС:0,75 - 0,84
Mn:0,15 - 0,4
Cr:< 0,15
Si: 0,17 - 0,33
1420
10
62 - 63Жидкотекучесть, закаливаемость,
прокаливаемость.
Закалка
7700С
вода.
Отпуск
1700СИнструмент подвергающийся
ударам и толчкам
(зубила, клейма, кернеры).
8ХФНизколегированная
инструментальная
стальС: 0,7 - 0,8
Si: 0,1 - 0,4
Mn:0,15- 0,45
Cr: 0.4 - 0.7
V: 0.15 - 0.3
-/-
-/-
61 - 63Жидкотекучесть, закаливаемость,
прокаливаемость.
Закалка
8300С
вода.
Отпуск
2200СДля штемпелей при холодной работе, ножей при холодной резке Ме, обрезке заусенцев, кернеров.
15ХФ
Хромованадиевая
стальС:0,12 - 0,18
Si: 0,17 - 0,37
Mn:0,4 - 0,7
Cr:0,8 - 1,1
V: 0,06 - 0,12
Ni:0.3; Cu:0,3
750
13
63 - 64Жидкотекучесть,
закаливаемость,
прокаливаемость.
Закалка
7900С
вода.
Отпуск
1800С
Применяют для небольших деталей машин (зубч. колёса,
поршневые пальцы,
плунжеры).
24
Изучив все марки материалов, проанализируем достоинства и недостатки каждой (табл. 4).
Таблица 4
Достоинства и недостатки материалов
СвойстваР6М5У8А8ХФ15ХФКоррозионная
стойкостьсредняянизкаясредняясредняяне являются коррозионно-стойкими Твёрдость в ТО состоянии
высокая
высокая
высокая
высокая
Прочность в ТО состоянии
высокаяниже чем у Р6М5, но выше чем у 8ХФ и 15ХФ
ниже, чем у сталей
Р6М5;У8АУдарная
вязкость
средняя
выше среднегоЖидкотекучестьсредняяТермическая
обработка
сложная
простая
простая
простаяСтоимостьвысокаянизкаядороже У8А, дешевле Р6М5
1.6. Выбор материала
На основе сравнения свойств четырёх выбранных нами марок сталей можно сделать вывод, что для изготовления кернера наиболее оптимальным материалом является сталь У8А, так как она удовлетворяет нашим требованиям и обладает рядом преимуществ по сравнению с другими:
- Низкой стоимостью
- Простая термическая обработка
- Необходимый и достаточный комплекс характеристик (твёрдость, прочность, ударная вязкость) который необходим нам в готовом изделии.
1.7. Термическая обработка
Термической обработкой называют процесс обработки изделий из металлов и сплавов путём теплового воздействия с целью изменения их структуры и свойств в заданном направлении [5, с. 5].
Закалка - термическая операция, состоящая в нагреве выше температуры превращения с последующим достаточно быстрым охлаждением для получения структурно неустойчивого состояния сплава [3, с. 227].
Температура нагрева и время выдержки должны быть такими, чтобы произошли необходимые структурные изменения [5, с. 171].
Скорость охлаждения должна быть достаточно велика, чтобы при понижении температуры не успели пройти обратные фазовые превращения [5, с. 171].
Отпуск - термическая операция, состоящая в нагреве закалённого сплава ниже температуры превращения для получения более устойчивого структурного состояния сплава [3, с. 227].
Материалом для нашего изделия была выбрана углеродистая инструментал