Реферат Розробка наскрізний технології виробництва шатуна

Тема: Курсовые проекты

алями

1.3 Вибір матеріалу для виготовлення деталі

Багато фірм з двигунобудування займаються пошуками альтернативних матеріалів для рухомих деталей поршневого двигуна з метою зниження їх маси, особливо маси шатуна. Це пов'язано з тим, що рухомі маси поршень-шатун створюють незбалансовані коливальні навантаження. У той же час, щоб підвищити ефективність використання палива і забезпечити більшу одиничну потужність необхідні більш високі швидкості. У свою чергу, при високих швидкостях незбалансовані сили стають перешкодою, досягаючи руйнуючої рівня. Зменшення маси шатуна, за умови збереження високого модуля пружності, дозволяє усунути цю перешкоду і дає можливість вирішувати проблему високошвидкісного двигуна. Крім того, зниження маси шатуна призводить до зниження навантажень на колінчастий вал і підшипники, зменшенню вібрацій, шуму, маси противаг колінчастого валу і зниження втрат на тертя. До матеріалу шатуна пред'являються високі вимоги по міцності, жорсткості і особливо по багатоциклової втомної міцності при температурах 150 ... 180 ° С. Більшою мірою цим вимогам відповідають алюмінієві композиційні матеріали (АКМ), армовані упрочнітелем на основі карбіду кремнію і оксидів алюмінію. Для цих матеріалів характерні висока міцність і втомна характеристика, підвищений модуль пружності, розмірна стабільність при нагріванні, зносостійкість і технологічність при штампуванні. До уваги проведений цикл науково-дослідних робіт з вишукування матеріалів та розробці промислової технології виробництва шатунів з АКМ. Найбільш підходящим матеріалом визнаний композиційний матеріал класу AlSiC на основі сплаву 1205. Цей сплав має високим модулем пружності, досить високою міцністю і втомної характеристикою, але із за відносну дорожнечу цей сплав використовується в основному на спортивних та форсованих автомобілях.В даній роботі розглянуто виготовлення шатунів для автомобілів серії ВАЗв якому використовується дешевший матеріал сталь 40ХН2МА (ГОСТ 4543-71), вона не сильно відрізняється своїми характеристиками від АКМ, але маса значно вище. Найбільш підходящим матеріалом для шатунів є TI6AL4V grade 5, це «титанові» шатуни, але вони призначені для автомобілів у яких обороти понад 12000, але значним недоліком є ??їх ціна.

Для вибору матеріалу шатуна порівняємо матеріали AlSiCна основі сплаву 1205, Хромомарганцевонікелевоюсталь 40XH2MA (ГОСТ 4543-71), і TI6AL4V grade 5, це «титанові».

Характеристики матеріалів.

. Сплав 1 205-SiC

межа міцності (тимчасовий опір)? в=49МПа

Е, ГПа=105

Твердість=148 НВ

. 40ХН2МА (ГОСТ 4543-71)

межа міцності (тимчасовий опір)? в=46МПа

Е, ГПа=70

Твердість=140 НВ

. TI6AL4V grade 5 (титанові шатуни)

межа міцності (тимчасовий опір)? в=110МПа

Е, ГПа=127

Твердість=318 НВ

Легована сталь, має хорошу прокалівемость і гартується навіть при великих перетинах заготовок. Цементація деталей проводиться при температурі 900-920 ° С. У ізотермічного перетворення аустеніту стали 40ХН2МА (ГОСТ 4543-71) відсутня зона перліто-тростітного розпаду. Аустеніт розпадається або на голчастий тростит, або на мартенсит. Зм'якшуючої обробкою для цієї сталі є високий відпустку при 650-670 °. Структура після такої термічної обробки -сорбіт з карбідами.

Табл. 1Хіміческій склад

C,% Si,% Mn,% Cr,% Ni,% Mo,% 0,36-0,440.17-0.370.5-0.80,6-0,91,25-1,650,15-0,25

2. РОЗРОБКА КРІЗНИЙ ТЕХНОЛОГІЇ ВИРОБНИЦТВА шатуни

2.1 Технологічна схема виробництва шатуна

Розвідка родовища

Видобуток залізної руди відкритим способом

Дроблення і сортування залізних руд

(Дроблення і сепаратизація руди)

Збагачення залізної руди

(Додавання залізо містять мінералів)

Агломерація (Кускування руди)

Виробництво сталі в дугових електропечах.