Разработка технологического процесса термической обработки детали.
· Разработать технологический процесс термической обработки стальной детали: Палец звеньев гусеницы.
· Марка стали: Ст. 50Г
· Твердость после окончательной термообработки:
HRC 43-49
Цель задания: практическое ознакомление с методикой разработки технологического процесса термической обработки деталей (автомобилей, тракторов и сельскохозяйственных машин); приобретение навыков самостоятельной работы со справочной литературой, более глубокое усвоение курса, а также проверка остаточных знаний материала, изучаемого в 1 семестре.
Порядок выполнения задания:
1. Расшифровать марку заданной стали, описать ее микроструктуру, механические свойства до окончательной термообработки и указать, к какой группе по назначению она относится.
2. Описать характер влияния углерода и легирующих элементов заданной стали на положение критических точек Ас1 и Ас3, Асm. Рост зерна аустенита, закаливаемость и прокаливаемость, на положение точек Мн и Мк, на количество остаточного аустенита и на отпуск. При отсутствии легирующих элементов в заданной марке стали описать влияние постоянных примесей (марганца, кремния, серы, фосфора, кислорода, азота и водорода) на ее свойства.
3. Выбрать и обосновать последовательность операции предварительной и окончательной термообработки деталей, увязав с методами получения и обработки заготовки (литье, ковка или штамповка, прокат, механическая обработка).
4. Назначить и обосновать режим операций предварительной и окончательной термообработки деталей (температура нагрева и микроструктура в нагретом состоянии, охлаждающая среда).
5. Описать микроструктуру и механические свойства материала детали после окончательной термообработки.
1. Расшифровка марки стали.
Сталь марки 50Г : марганцовистая конструкционная качественная легированная сталь содержит от 0,45% до 0,5% углерода, до 1% марганца, до 0,0035% серы и 0,0035% фосфора.
Эта марка стали относится к группе легированных конструкционных сталей, это детали, из которых наряду с повышенной прочностью и износостойкостью требуется наличие пружинящих свойств (например, это такие детали как: цанги, разрезные кольца, пружинные шайбы, фрикционные диски, коленчатые валы, полуоси, цапфы, червяки, шестерни). Детали, подвергающиеся закалке и отпуску; эта сталь успешно заменяет дорогостоящие хромоникелевые стали.
Подробнее:
Сортовой прокат – ГОСТ 4543-71, ТУ 14-1-4518-88.
Фасонный прокат – ТУ 14-1-1271-75.
Таблица 1. Массовая доля элементов, % по ГОСТ 4543-71
| C | Si | Mn | S | P | Cr | Ni | N | Cu |
| 0.48 – 0.56 | 0.17 – 0.37 | 0.70 – 1.00 | ≤ 0.035 | ≤ 0.035 | ≤ 0.30 | ≤ 0.30 | ≤ 0.008 | ≤ 0.30 |
Свариваемость:
- Трудно свариваемая;
- Рекомендуется подогрев и последующая термообработка.
Обрабатываемость резанием:
- В нормализированном состоянии при НВ 174 - 207 и σв = 620 Н/мм2 .
KV = 0.95 (твердый сплав);
KV = 0.70 (быстрорежущая сталь).
Таблица 2. Механические свойства при комнатной температуре.
| НД | Режим термообработки | Сечение, мм | σ0,2 , Н/мм2 | σв, Н/мм2 | δ, % | Ψ, % | KCU, Дж/см2 | HRC | HB | |||
| Операция | t, 0 С | Охл. среда | не менее | ≤ 229 | ||||||||
| ГОСТ 4543-71 | В оттоженном состоянии | свыше 5 до 250 | Не определяется | |||||||||
| до 80 | 375 | 620 | 15 | 40 | 49 | |||||||
| Закалка | 835 – 865 | Вода и воздух | свыше 80 до 150 | 375 | 620 | 13 | 35 | 44 | - |
|||