н володіти високою поверхневою твердістю, в поєднанні з м'якою серцевиною. Такими властивостями володіє сталь 45. Після поліпшення і поверхневого зміцнення з нагріванням ТВЧ деталі з даної марки стали задовольняють вимогам високої поверхневої твердості і підвищеної зносостійкості.
Таблиця 1.6. Характеристика стали 45
Масова частка елементів,% СSiMnSPCrNiCu0,42-0,500,17-0,370,50-0,80 0,040 0,035 0,25 0,30 0,30Технологіческіе характерістікіПрокаліваемость, ммСклонность до відпускної хрупкостіОбрабативаемость резаніемв водевілі маслеK v Матеріал резца15-356-12Не склонна1,0Твердий сплав (HB 170-179)
Відповідно до умов роботи підшипника зчіпки, характеризующимися складним комплексом виникають у деталі напружень, матеріал повинен володіти високою твердістю, зносостійкістю і контактної витривалістю. А також високою міцністю, визначальною здатність деталі протистояти значним статичним і динамічним навантаженням. ШХ15 - шарикоподшипниковая сталь із вмістом 1,5% Cr.
Таблиця 1.7. Характеристика стали ШХ15
Масова частка елементів,% СSiMnSPCrNiCu0,95-1,050,17-0,370,20-0,40 0,020 0,027 1,30-1,65 0,30 0,25Технологіческіе характерістікіСваріваемостьСклонность до відпускної хрупкостіОбрабативаемость резаніемK v HBМатеріал резцаТрудносваріваемаясклонна0,90179-217Твердий сплав
1.4 Вибір матеріалу для деталі - палець
Для забезпечення високих експлуатаційних характеристик складових деталей обладнання велике значення має марка сталі. Крім цього, марка стали робить істотний вплив на весь технологічний процес виготовлення деталей, включаючи виробництво поковок, обробку різанням, механічну і термічну обробку деталей. Тому марка сталі повинна одночасно максимально сприяти досягненню високих і стабільних механічних і експлуатаційних властивостей деталей, володіти хорошою технологічністю на всіх етапах технологічного процесу і не повинна бути дорогою і дефіцитною.
Для виготовлення пальців застосовуються покращувані сталі марок: 45, 40Х, 30ХГСА. Вуглецева сталь 45 відрізняється низькою корозійною стійкістю, порівняно високим температурним коефіцієнтом модуля пружності і зниженою релаксаційної стійкістю навіть при невеликому нагріванні. Тому вона непридатна для роботи при підвищених температурах [1].
Хімічний склад їх наведено в таблиці 1.8. У таблиці 1.9 показані механічні властивості цих сталей до термічної обробки.
Таблиця 1.8. Хімічний склад сталей 45, 40Х, 30ХГСА
СтальСодержаніе елементів,% СSiMnNiS і PCr450,42-0,50,17-0,370,5-0,80,250,035-0,040,2540Х0,37-0,450,17-0,370,5-0,80,250,0250,8-1,130ХГСА0,28-0,340,9-1,20,8-1,10,30,0250,8-1,1
Таблиця 1.9. Механічні властивості сталей до термічної обробки
Марка стали? В, МПа? т, МПа?,% KCU, кДж/м 2?,% НВ45570315173903820740Х590345185904521730ХГСА6153951759045229
Як в стали 45, так і в сталі 40Х вуглець присутній майже в однакових пропорціях. Цього кількість вуглецю достатньо щоб забезпечити необхідну зносостійкість і контактну витривалість. Однак відомо, що із зростанням вмісту вуглецю збільшується твердість і міцність, підвищується порігхладноломкості і зменшується ударна в'язкість і пластичність сталі (Малюнок 1).
Високий вміст вуглецю збільшує міцнісні властивості мартенситу, включаючи і опір пластичних деформацій. Зі збільшенням вмісту вуглецю сильно зростають межі пружності і плинності, наприклад? Т=780 МПа стали після гарту і відпустки, а також знижується внутрішнє тертя при підвищених напругах, або так зване мікропластичної внутрішнє тертя. Це пояснюється тим, що зі збільшенням вмісту вуглецю змінюється субструктура мартенситу і в результаті відпустки виділяється зростаючу кількість частинок фази карбіду, що грають роль перешкод для руху дислокацій [4].
Рисунок 1 - Вплив вмісту вуглецю на механічні властивості стали
Але також зі збільшенням вмісту вуглецю погіршується здатність стали деформуватися в гарячому стані.
Сталь 40Х легована улучшаемая відрізняється більш високою релаксаційної стійкістю, ніж вуглецева, і, крім того, дозволяє отримати високі міцнісні властивості (у тому числі і межа пружності) у поєднанні з підвищеною в'язкістю і опором крихкому руйнуванню.
Легована хромо-марганці-крем'яниста сталь 30ХГСА використовується для виготовлення пальців особливо відповідального призначення, які можуть працювати при температурах до 200 ° С. Розглянутий палець працює в звичайних умовах (від 4 до 18 о С), значить, більш раціонально буде використовувати сталь 40Х, яка, по-перше, дешевше стали 30ХГСА, по-друге, за властивостя...
