Выбор термической обработки стали
Автор: Andrew Ignatov • Май 17, 2018 • Курсовая работа • 1,050 Слов (5 Страниц) • 776 Просмотры
РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Нефти и газа им. И.М. Губкина
Кафедра материаловедения
Курсовая работа по курсу:
материаловедения
Вариант 9. Для изготовления штампов горячей штамповки назначена сталь 5ХНМ. Твердость после термической обработки НВ 350-400. Обосновать выбор стали, указать на возможные замены этой стали другой. Описать структуру после термообработки.
Выполнил: студент
Группы МД-15-11
Игнатов А.В.
Проверил: профессор Бакаева Р.Д.
Москва 2017
Содержание
1. Штамповые стали..................................................................3
2. Химический состав и свойства сталей 5ХНМ....................4
3. Выбор термической обработки.............................................6
4. Возможные заменители.........................................................8
5. Вывод......................................................................................8
6.Список литературы.................................................................9
1.Штамповые стали
Штамповые стали применяют для изготовления штампов холодного и горячего деформирования, пуансонов, матриц, фильер, пресс-форм для литья под давлением. В зависимости от температурных условий эксплуатации различают штамповые стали для деформирования в холодном и горячем состоянии.
Для штамповки в горячем состоянии сталь, из которой изготавливают штампы, обычно должна обладать высокой твердостью, обеспечивающей устойчивость стали против истирания, и вязкость, особенно для пуансонов, имеет также первостепенное значение.
Кроме перечисленных свойств, от стали, из которой изготавливают штампы больших размеров, требуется повышенная прокаливаемость. Сталь, применяемая для штампов и пуансонов сложных конфигураций, должна мало деформироваться при закалке.
Ввиду многочисленных и разнообразных требовании, предъявляемых к штампам в зависимости от их назначения, применяют стали различных марок, начиная от простых углеродистых и кончая сложнолегированными. Среди легированных штамповых сталей широкое распространение в получила сталь 5ХНМ, имеющая высокую технологичность, оптимальные механические свойства и прокаливаемость.
[pic 1]
2. Химический состав и свойства стали 5ХНМ.
Состав сталей для штампов горячего деформирования, %
(ГОСТ 5950 – 2000)[3]
C | Si | Mn | Ni | P | S | Mo | Cr |
0.5 - 0.6 | 0.1 - 0.4 | 0.5 - 0.8 | 1.4-1.8 | до 0.03 | до 0.03 | 0.15 - 0.3 | 0.5 - 0.8 |
Механические свойства при Т=20oС стали 5ХНМ .
Размер | σв | σT | δ | ψ | KCU |
мм | МПа | МПа | % | % | кДж / м2 |
100 - 200 | 1570 | 1420 | 9 | 35 | 340 |
Твёрдость 5ХНМ в состоянии поставки HB 231[3]
Температура критических точек[3]:
Ac1 = 730 , Ac3(Acm) = 780 , Ar1 = 610Мн = 290
Сталь 5ХНМ - это доэвтектоидная сталь с феррито-перлитной структурой (перлитный класс).
По своей природе стали типа 5ХНМ похожи на быстрорежущие, так как в них совершаются те же превращения, что и у быстрорежущих сталей.
Стали для горячего штампа должны обладать следующими свойствами:
- высокая прочность, достаточное сопротивление удару и высокая износоустойчивость при повышенных температурах, - чтобы штампы не разрушались и сохраняли свою форму во время работы.
- Высокая твёрдость (HB 350-400).
- Повышенная прокаливаемость.
- Высокая ударная вязкость.
- Хорошая теплопроводность для быстрого отвода тепла от рабочей поверхности в глубь штампа
Влияние легирующих элементов на свойства сталей:
Марганец (Mn) – раскисляет сталь, удаляет вредную примесь серу (S).
Хром (Cr) – повышает твердость и прочность, незначительно уменьшая пластичность, увеличивает коррозионную стойкость.
Кремний (Si) - раскисляет сталь.
Молибден (Mo) – карбидообразующий металл, повышает твёрдость и прочность, ударную вязкость.
...