1. Виберіть вуглецеву сталь для виготовлення пив. Призначте режим термічної обробки, опишіть сутність перетворень, структуру і властивості інструмента
Для виготовлення пив найчастіше застосовується інструментальна вуглецева сталь У11А, тому вістря пилки при терті нагрівається до досить високої температури.
Хімічний склад наведено в таблиці.
Масова частка елемента,% УглеродаКремніяМарганцаСериФосфоране более1,05-1,140,17-0,330,17-0,280,0180,025
Термічна обробка складається з двох етапів: попереднє та остаточне.
Попередня термічна обробка застосовується для зменшення деформації (в 1,5-2 рази) при подальшій загартуванню. Вона полягає у попередній загартуванню з 740-770 ° С з охолодженням в маслі і наступному відпустці при 600 ° С (1 год).
Остаточна термічна обробка складається з гарту і низького відпустки, режими яких зазначені в таблиці нижче.
ЗакалкаОтпускT з, ° СТвердость HRC Е Т отп, ° СТвердость HRC Е 760-78064-66200-25058-59
Дрібні інструменти, зокрема пилки (діаметром до 120 і довжиною до 250 мм), доцільно нагрівати під загартування в соляних ваннах (70% BaCl 2 + 30% NaCl), так як при цьому не треба захищати деталі від окислення і зневуглецювання. Вуглецева сталь має високу критичну швидкість загартування - порядку 250 ° С/с. Уповільнення охолодження при загартуванню неприпустимо, оскільки призводить до часткового розпаду аустеніту при температурах перлітного інтервалу і, як наслідок, до появи м'яких плям.
. Для виготовлення деталей штампів, що обробляють метал у гарячому стані, обрана сталь 5ХНМА. Вкажіть склад, призначте і обґрунтуйте режим термічної обробки, пояснивши вплив легування на перетворення, що відбуваються при термічній обробці цієї сталі. Опишіть мікроструктуру і властивості штампів після термічної обробки
Сталь 5ХНМА характеризується невисокою теплостійкістю (350-450 ° С) і підвищеною ударною в'язкістю (більше 4 кгс · м/см 2 на зразках з надрізом).
Температури відпалу з безперервним охолодженням, ізотермічного відпалу, високого відпустки і твердість (НВ) стали після цих видів термічної обробки показані в таблиці 2.1.
Таблиця 2.1
Критич. точки, ° СІзотерміческій отжігОтжіг з безперервним охлажденіемВисокій отпускAc 1 Ас 3 Температура, ° СТвердость НВТемп-ра нагріву, ° СТвердость НВТем-ра нагріву, ° СТвердость НВнагреваІзотерм. видержкі730780760-790650-660197 - 229760-790197 - 241680 - 700207 - 241
Режими гарту і відпустки деталей штампового інструменту гарячого деформування, величина зерна і твердість після остаточної термічної обробки наведені в таблиці 2.2.
Таблиця 2.2
ЗакалкаБалл зернаТвердость HRCОтпускТемпература, ° СТемпература нагріву, ° СТвердость HRCПодогреваОкончательного нагрева700-750840-860-56-60500-55038-41
Технологічні режими процесів поверхневого зміцнення штампів показані в таблиці 2.3.
Наїм. процессаСредаКомпонентиТемп-ра процесу, ° СВРЕМ процес, чТолщіна шару, ммТвердость шару HVАзотірованіеГазоваяАмміак, ступінь дисоціації 25-40% 480-56040-500,3-0,565СМ - 70СБорірованіеЖідкаяКарбід бору В 4 С - 84%, бура - 16%, хлористий амоній -3% +9508 - 100,5-1До +2500
. Призначте нержавіючу сталь для роботи в слабоагресивних середовищах (водні розчини солей і т.п.). Наведіть хімічний склад стали, необхідну термічну обробку і одержувану структуру. Поясніть фізичну природу корозійної стійкості сталі і роль кожного легуючого елемента
Стійкість сталей проти хімічної корозії (атмосферної, грунтової, лужної, кислотної, сольовий) спостерігається у сталі мартенситного класу.
мартенситних клас - стали з основною структурою мартенситу (хромисті сталі з 12-17% Cr, що містять більше 0,25% С і, спеціальні добавки Мо, W, V і невелика кількість Ni - до 3% ).
Для деталей, що працюють в слабоагресивних середовищах (водопровідна вода, водні розчини солей і т.д.), підходить сталь 20Х13, що має хімічний склад, наведений у таблиці (вказані процентні змісту елементів).
СSiMnСrNiTiNbSPНе болееНе более0,16-0,250,80,812,0-14,0-- - 0,0250,030
Характеристики механічних властивостей і режими термічної обробки нержавіючої сталі зазначені в таблиці нижче.
Режим термічної обробки, температура (° С), середа охолодження? У? 0,2? 5? КСU, Дж/см 2 МПа% Не менееЗакалка, 1000-1050, повітря або масло; відпустку, 660-770, повітря, масло або вода6604501655...
