Контрольная работа по "Технологии"

Вариант 19

1. Выберите углеродистую сталь для изготовления пил. Назначьте ре-жим термической обработки, опишите сущность происходящих превра-щений, структуру и свойства инструмента.

Для изготовления пил чаще всего применяется инструментальная углероди-стая сталь У11А, т.к. острие пилы при трении нагревается до достаточно высо-кой температуры.

Химический состав приведен в таблице.

Массовая доля элемента, %

Углерода Кремния Марганца Серы Фосфора

не более

1,05–1,14 0,17–0,33 0,17–0,28 0,018 0,025

Термическая обработка состоит из двух этапов: предварительная и оконча-тельная.

Предварительная термическая обработка применяется для уменьшения деформации (в 1,5–2 раза) при последующей закалке. Она заключается в пред-варительной закалке с 740–770 °С с охлаждением в масле и последующем от-пуске при 600 °С (1 ч).

Окончательная термическая обработка состоит из закалки и низкого от-пуска, режимы которых указаны в таблице ниже.

Закалка Отпуск

Tз, °С Твердость HRCЭ Тотп, °С Твердость HRCЭ

760–780 64–66 200–250 58–59

Мелкие инструменты, в частности пилы (диаметром до 120 и длиной до 250 мм), целесообразно нагревать под закалку в соляных ваннах (70 % BaCl2 + 30 % NaCl), так как при этом не надо защищать детали от окисления и обезуг-лероживания.

Углеродистая сталь имеет высокую критическую скорость закалки — по-рядка 250°С/с. Замедление охлаждения при закалке недопустимо, так как приводит к частичному распаду аустенита при температурах перлитного интервала и, как следствие, к появлению мягких пятен.

2. Для изготовления деталей штампов, обрабатывающих металл в го-рячем состоянии, выбрана сталь 5ХНМА. Укажите состав, назначьте и обоснуйте режим термической обработки, объяснив влияние легирования на превращения, происходящие при термической обработке этой стали. Опишите микроструктуру и свойства штампов после термической обра-ботки.

Сталь 5ХНМА характеризуется невысокой теплостойкостью (350-450° С) и повышенной ударной вязкостью (более 4 кгс·м/см2 на образцах с надрезом).

Температуры отжига с непрерывным охлаждением, изотермического отжи-га, высокого отпуска и твердость (НВ) стали после этих видов термической обработки показаны в таблице 2.1.

Таблица 2.1

Крити-ческие

точки,

°С Изотермический

отжиг Отжиг с непре-рывным охла-ждением Высокий отпуск

Ac1 Ас3 Температура, °С Твер-дость НВ Темпе-ратура нагре-ва, °С Твер-дость НВ Темпе-ратура нагрева, °С Твер-дость НВ

нагрева изотер-миче-ской

вы-держки

730 780 760—790 650—660 197 — 229 760—790 197 — 241 680 — 700 207 — 241

Режимы закалки и отпуска деталей штампового инструмента горячего де-формирования, величина зерна и твердость после окончательной термической обработки приведены в таблице 2.2.

Таблица 2.2

Закалка Балл зерна Твердость HRC Отпуск

Температура, °С Температу-ра нагрева, °С Твердость HRC

Подогрева Окончательно-го нагрева

700-750 840-860 - 56-60 500-550 38-41

Технологические режимы процессов поверхностного упрочнения штампов показаны в таблице 2.3.

Наиме-но¬вание процесса Среда Компоненты Темпе-ратура процес-са, °С Время про-цес-СА, ч Толщи-на слоя, мм Твер-дость слоя HV

Азоти-рова¬ние Газо-вая Аммиак, степень диссоциа¬ции 25—40% 480—560 40—50 0,3—0,5 65СМ-70С

Бориро-вание Жид-кая Карбид бора В4С — 84%, бура — 16%, хлористый аммоний — 3% 950 8 — 10 0,5—1 До 2500

3. Назначьте нержавеющую сталь для работы в слабоагрессивных сре-дах (водные растворы солей и т.п.).