stify"> При виборі сталі для виготовлення зубчастих коліс необхідно враховувати її вартість, оброблюваність, прокаливаемость і деформацію колеса при термічній обробці. Так як основним елементом зубчастого колеса є зуб, застосовувані сталі і методи зміцнення повинні забезпечувати високу контактну та втомну міцність, міцність при вигині, ударі і зносостійкість зуба [1].
2. Пошук і обгрунтування вибору матеріалу на основі заданих параметрів міцності і пластичності
На основі аналізу умов роботи і комплексу вимог до них можна розглянути в якості матеріалу наступні марки сплавів: 50, 45Х, 20ХН3А, 30ХГТ.
Хімічний склад зазначених сталей:
Таблиця 1 - Хімічний склад для стали 50,% (ГОСТ 1050 - 74)
З Si MnCrSPCuNiAsНе более0,47 - 0,550,17 - 0,370,50 - 0,800,250,0400,0350,250,250,08
Таблиця 2 - Хімічний склад для стали 45Х,% (ГОСТ 4543 - 71)
СSiMnCrPSCuNiНе более0,41 - 0,490,17 - 0,370,50 - 0,800,80 - 1,100,0350,0350,30,3
Таблиця 3 - Хімічний склад для стали 20ХН3А,% (ГОСТ +4543 - 71)
CMnSiCrNiPSCuНе более0,27 - 0,330,3 - 0,60,17 - 0,370,6 - 0,92, 75 - 3,150,0250,0250,3
Таблиця 4 - Хімічний склад сталі 30ХГТ,% (ГОСТ +4543 - 71)
CSiMnCrTiSPCuNiНе более0,24 - 0,320,17 - 0,370,8 - 1,11,0 - 1,30,03 - 0,090,0350,0350,300,30
Механічні властивості в стані постачання зразків представлених марок сталі з перерізом до 100 міліметрів наведені в таблиці 5.
Таблиця 5.
Показники Марка? в, МПа? 0,2, МПа?,% ?,% КСU, Дж см2HB50570315173839167 - 20745X590345184559174 - 21720XH3A735590144559235 - 27730ХГТ1080780123559300
Сталь 50 - середньовуглецеву якісна сталь. Поставляється у вигляді сортового прокату, у тому числі і фасонного, каліброваного прутка. Також у вигляді поковки та кованої заготовки. У промисловості використовується для виготовлення зубчастих коліс, прокатних валків, осей, малонавантажених пружин і ресор. Дана сталь є важкозварювальних, не схильна до відпускної крихкості, мала схильність до ураження флокенов. Прожарювана стали 50 порівняно не велика.
Сталь 45Х - сталь конструкційна легована. Використовується для виготовлення валів, шестернею, шатунів і інших деталей до яких пред'являються вимоги підвищеної твердості, зносостійкості, міцності і працюючих при незначних ударних навантаженнях. Дана марка сталі є важкозварювальних, схильної до поразки флокенов і появі відпускної крихкості.
Сталь 20ХН3А - сталь конструкційна легована. Вид постачання: сортовий прокат, у тому числі і фасонний (калібрований пруток, шліфований пруток, поковки і ковані заготовки). Використовується в промисловості для виготовлення таких деталей, як шестерні, вали, втулки, муфти та інших цементуемих деталей, до яких пред'являються вимоги високої міцності, пластичності і в'язкості серцевини і високої поверхневої твердості, що працює під дією ударних навантажень і при негативних температурах. Сталь обмежено зварювана, Флокеночутливість і схильна до відпускної крихкості.
Сталь 30ХГТ - сталь конструкційна легована. Вид постачання: сортовий прокат, у тому числі і фасонний (калібрований пруток, шліфований пруток). Використовується в промисловості для виготовлення поліпшуються і цементуемих деталей, від яких потрібна висока міцність, в'язка серцевина і висока поверхнева твердість, що працюють при великих швидкостях і підвищених питомих тисках під дією ударних навантажень. Зокрема, для зубчастих коліс коробки передач вантажних автомобілів, роздавальних коробок головної передачі автомобілів і автобусів. Сталь схильна до відпускної крихкості, зварюваність обмежена, флокенонечувствітельна [2].
3. Вибір методів та обладнання для визначення структури і властивостей матеріалу, контролю якості термічної обробки
З метою визначення структури і властивостей сплавів необхідно провести: металографічні і рентгенографічні дослідження, а також випробування на розтяг, ударну в'язкість і прокаливаемость.
Металографічні дослідження - це комплекс випробувань і аналітичних заходів, спрямованих на вивчення макроструктури і мікроструктури металів, дослідження закономірностей утворення структури і залежностей впливу структури на механічні, електричні та інші властивості металу (сплаву).
Вивчення мікроструктури шліфа в нетравленний вигляді, т. е. після полірування і промивки. У цьому випадку в поле зору мікроскопа можна помітити окремі, зазвичай невеликі, темні ділянки, які можуть представляти неметалеві включення, дрібні пори, структурні складові. Макро- і мікр...
