Т 8479-70. Хімічний склад сталі 40ХФА наведено в таблиці 1.
Таблиця 1
Хімічний склад сталі 40ХФА
Хімічний элемент%Ванадий(V)0,10…0,18Кремний(Si)0,17…0,37Марганец(Mn)0,50…0,80Медь(Cu)не більш 0,30Нікель (Ni) не більше 0,30Сера (S) 0,025Углерод (C) 0,37 ... 0,44Фосфор (P) не більше 0,025Хром (Cr) 0,8 ... 1,1
Легуючі елементи вводять з метою підвищення конструкційної міцності сталі, що досягається при їх використанні в термічно спрощеному стані-після гарту і відпустки. У відпаленому стані леговані стали практично не відрізняються від вуглецевих. У зв'язку з цим забезпечення необхідної прокаліваемості- основне завдання легування. Легуючі елементи підвищують стійкість переохолодженого аустеніту, знижують критичну швидкість загартування і збільшують прокаливаемость. Можливість менш різкого охолодження при загартуванню зменшує в них напруги і небезпеку утворення тріщин.
Для стали 40ХФА вибираємо термічну обробку, що складається з гарту з подальшим високим відпусткою. Дану сталь нагрівають під загартування до температури 30 ... 50? С вище критичної точки лінії А С3. Для даної стали температура нагрівання під загартування становить 830 ... 850? С. Вихідна структура - ферит + перліт. При нагріванні стали до температури гарту і витримки при цій температурі ферито-цементітная суміш перетворюється в аустеніт. При Бездифузійний охолодженні зі швидкістю вище критичної аустеніт перетворюється в мартенсит гарту. фізичні властивості стали 40ХФА наведені в таблиці 2.
Таблиця 2
Фізичні властивості стали 40ХФА
Температура випробування,? С20100200300400500600700Модуль нормальної пружності, Е, ГПа215212205199182173166144Модуль пружності при зсуві крутінням, G, ГПа8483807771666456Плотность,?, кг/см 3 78107810781078107810781078107810 Коефіцієнт теплопровідності, Вт/(м * ° С) 3737373633313130Температура випробування,? С20 ... 10020 ... 20020 ... 30020 ... 40020 ... 50020 ... 60020 ... 70020 ... 800Коеффіціент лінійного Расшіренія12,112,613,013,313,814,214,611,8Удельная теплоємність, С, Дж/(кг * ° С) +466508529563592621634664
Тривалість витримки при температурі гарту повинна забезпечити прогрів деталі по перетину і завершення фазових перетворень, але не більше. Інакше будуть відбуватися небажаний ріст зерна, що в подальшому призведе до збільшення крихкості матеріалу. Після гарту і високого відпустки створюється структура сорбіту, який дає найкраще поєднання міцності, пластичності і ударної в'язкості:
Температура початку ковки 1 250? С, кінця кування 860-800? С. За зварюваності відноситься до групи важкозварювальних, необхідні підігрів і подальша термообробка. Температури критичних точок стали 40ХФА наведені в таблиці 3.
Таблиця 3
Температури критичних точок стали 40ХФА
Критична точка? САс1760Ас3800Аr3725Ar1680Mn214
3 . Опис технологічного процесу виготовлення деталі
Якісні гайкові ключі виготовляють тільки куванням, гарячої та холодної об'ємної штампуванням.
Всі складові технологічного процесу виробництва гайкових ключів повинні ретельно контролюватися і відповідати вимогам стандартів. Найважливішим етапом в процесі виготовлення гайкового ключа є ковка. Перед цим із сталевої стрічки вирізається заготівля, яка потім випрямляється і формується, і тільки після цього під ударами молота приймає свою форму. Але перш, ніж ключ остаточно придбає свої властивості, йому необхідно пройти ще кілька етапів.
3.1 Вирубка
На спеціальному верстаті з листової сталі вирубуються заготовки необхідного розміру і форми. Висока точність різання дозволяє до мінімуму скоротити витрату якісної сталі.
3.2 Ковка
У процесі кування гайкові ключі набувають необхідні механічні властивості. На цьому етапі необхідно зберегти в металі готової поковки той же напрям шарів, що і в заготовке- це особливо важливо для таких виробів, як гайкові ключі, які в процесі роботи піддаються високим статичних навантажень.
3.3 Видалення облоя
Видалення облоя (надлишки металу по периметру поковки) здійснюється на спеціальному обрізному верстаті.
3.4 Перфорування
На цьому етапі в накидній частині ключа пробивається отвір. Ця операція може здійснюватися як на гарячій, так і на охолодженій заготівлі і готує майбутній ключ до подальшої протяжке під розмір.
