Разработка технологического процесса термической обработки детали - Производство и технологии реферат

Главная

Производство и технологии
Разработка технологического процесса термической обработки детали

Формирование и обоснование процесса термической обработки втулки шлицевой карданного вала. Характеристика материала и описание технологических операций. Возможные дефекты закалки и принципы их устранения, используемые методы и приемы, оборудование.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.


Разработка технологического процесса термической обработки детали
Научно-технический прогресс не стоит на месте, все области народного хозяйства вокруг совершенствуются и развиваются. То же самое происходят и в области машиностроения. Основным направлением в развитии машиностроения является улучшение качества металлопродукции путем внедрения прогрессивных способов обработки металла.
Значительным резервом улучшения качества и повышения механических характеристик металла является применение высокоэффективной термообработки. Наряду с выводом в эксплуатацию нового передового оборудования и модернизации существующих агрегатов термических цехов на многих заводах проводится механизация и автоматизация процессов термообработки, что, несомненно, облегчает труд термистов и повышает производительность труда. Термообработка обладает широкими возможностями для придания материалам заданного количества свойств с ее помощью можно достичь уникальных свойств изделий.
В данной работе требуется разработать технологический процесс термической обработки стальной детали: втулки шлицевой карданного вала автомобиля ЗИЛ-130 изготовленной из стали 40Х.
Цель работы: практическое ознакомление с методикой разработки технологических процессов термической обработки деталей, приобретение навыков самостоятельной работы со справочной литературой.
Расшифровать марку заданной стали, описать ее микроструктуру, механические свойства до окончательной термообработки и указать, к какой группе по назначению она относится.
Описать характер влияния углерода и легирующих элементов заданной стали на положение критических точек Ас1 и Ас3, Асm. При отсутствии легирующих элементов в заданной марке стали описать влияние постоянных примесей (марганца, кремния, серы, фосфора, кислорода, азота и водорода) на ее свойства.
Выбрать и обосновать последовательность операции предварительной и окончательной термообработки деталей, увязав с методами получения и обработки заготовки (литье, ковка или штамповка, прокат, механическая обработка).
Назначить и обосновать режим операций предварительной и окончательной термообработки деталей (температура нагрева и микроструктура в нагретом состоянии, охлаждающая среда).
Описать микроструктуру и механические свойства материала детали после окончательной термообработки.
1. Разработка технологического процесса термической обработки втулки шлицевой карданного вала автомобиля ЗИЛ -1 30
Таблица 1.1. Технические требования к детали
Втулка шлицевая карданного вала автомобиля ЗИЛ-130
Кардан, как известно, используется для передачи крутящего момента от КПП к раздаточной коробке или на редуктор. В процессе передвижения, вследствие неровностей дороги расстояние между фланцем одного узла и фланцем другого может меняться. И если длина «связующего звена» будет неизменной, то начнутся проблемы с проворачиванием и непомерно возрастет воздействие на резьбовые крепежи. Поэтому в стандартно-привычную, но подходящую лишь для стационарных объектов, систему «фланец-вилка, шарнир, труба» был добавлен дополнительный «член команды» - втулка шлицевая карданного вала. Втулка представляет собой деталь, изготовленную из высокопрочной легированной стали, посредством которой осуществляется соединение двух частей карданного вала автомобиля. Сама втулка - это часть трубы с нарезанными внутри шлицами и служит для передачи крутящего момента.
Исходя из условий работы к материалу для изготовления шлицевой втулки предъявляются следующие требования:
- достаточная прочность и жесткость;
- достаточная прочность шлицов на кручение;
- минимальная склонность к искажению формы и изменению размеров деталей при термообработке;
- износостойкость рабочей поверхность;
- высокая сопротивляемость циклическим ударным нагрузкам;
Хром - очень распространенный легирующий элемент. Он повышает точку А 3 и понижают точку А 4 (замыкает область г-железа). Температура эвтектоидного превращения стали (точку А 1 ) в присутствии хрома повышается, а содержание углерода в эвтектоиде (перлите) понижается. С углеродом хром образует карбиды (Cr 7 C 3 , Cr 4 C) более прочные и устойчивые, чем цементит. При содержании хрома 3 - 5% в стали одновременно присутствуют легированный цементит и карбид хрома Cr 7 C 3 , а если более 5% хрома, то в стали находится только карбид хрома. Растворяясь в феррите, хром повышает его твердость и прочность и прочность, незначительно снижая вязкость. Хром значительно увеличивает устойчивость переохлажденного аустенита.
В связи с большой устойчивостью переохлажденного аустенита и длительностью его распада, изотермический отжиг и изотермическую закалку хромистой стали проводить нецелесообразно.
Хром значительно уменьшает критическую скорость закалки, поэтому хромистая сталь обладает глубокой прокаливаемостью. Температура мартенситного превращения при наличии хрома снижается. Хром препятствует росту зерна и повышает устойчивость против отпуска. Поэтому отпуск хромистых сталей проводится при более высоких температурах по сравнению с отпуском углеродистых сталей. Хромистые стали подвержены отпускной хрупкости и поэтому после отпуска детали следует охлаждать быстро (в масле).
Карбидообразующими элементами являются хром и марганец. При растворении карбидообразующих элементов в цементите образующиеся карбиды называются легированным цементитом. При повышении содержания карбидообразующего элемента образуются самостоятельные карбиды данного элемента с углеродом, так называемые простые карбиды, например, Cr 7 C 3 , Cr 4 C, Mo 2 C. Все карбиды очень тверды (HRC 70 - 75) и плавятся при высокой температуре (Cr 7 C 3 примерно при 1700°С).
Введение легирующих элементов оказывает влияние на перлитное превращение. Температура перлитного превращения под влиянием различных легирующих элементов может понижаться или повышаться, а концентрация углерода в перлите уменьшается- В связи с этим точка S на диаграмме Fe-Fe 3 C понижается или повышается и одновременно сдвигается влево. Следовательно, при введении легирующих элементов происходит смещение равновесных точек на диаграмме Fe-Fe 3 C.
При наличии карбидообразующих элементов кривая изотермического распада не сохраняет свой обычный С-образный вид, а становится как бы двойной С-образной кривой. На такой кривой наблюдаются две зоны минимальной устойчивости аустенита и между ними - зона максимальной устойчивости аустенита. Верхняя зона минимальной устойчивости аустенита расположена в интервале температур 600 - 650°С. В этой зоне происходит распад переохлажденного аустенита с образованием феррито-цементитной смеси.
Нижняя зона минимальной устойчивости аустенита расположена в интервале температур 300 - 400°С. В этой зоне происходит распад переохлажденного аустенита с образованием игольчатого троостита.
Рис. 1 Микроструктура игольчатого троостита
Необходимо иметь в виду, что карбидообразующие элементы только в том случае повышают устойчивость аустенита, если они растворены в аустените. Если же карбиды находятся вне раствора в виде обособленных карбидов, то аустенит, наоборот, становится менее устойчивым. Это объясняется тем, что карбиды являются центрами кристаллизации, а также тем, что наличии нерастворенных карбидов приводит к обеднению аустенита легирующим элементом и углеродом.
При большом содержании хрома в стали находятся специальные карбиды хрома. Твердость такой стали при нагревании до более высокой температуры 400 - 450°С почти не изменяется. При нагревании до более высокой температуры (450 - 500°С) происходит повышение твердости.
Недостаточная твердость закаленной детали - следствие низкой температуры нагрева, малой выдержки при рабочей температуре или недостаточной скорости охлаждения.
Исправление дефекта: нормализация или отжиг с последующей закалкой; применение более энергичной закалочной среды.
Перегрев связан с нагревом изделия до температуры, значительно превышающей необходимую температуру нагрева под закалку. Перегрев сопровождается образованием крупнозернистой структуры, в результате чего повышается хрупкость стали.
Исправление дефекта: отжиг (нормализация) и последущая закалка с необходимой температуры.
Пережог возникает при нагреве стали до весьма высоких температур, близких к температуре плавления (1200-1300° С) в окислительной атмосфере. Кислород проникает внутрь стали, и по границам зерен образуются окислы. Такая сталь хрупка и исправить ее невозможно.
Окисление и обезуглероживание стали характеризуются образованием окалины (окислов) на поверхности деталей и выгоранием углерода в поверхностных слоях. Этот вид брака термической обработкой неисправим. Если позволяет припуск на механическую обработку, окисленный и обезуглероженный слой нужно удалить шлифованием. Чтобы предупредить этот вид брака, детали рекомендуется нагревать в печах с защитной атмосферой.
Коробление и трещины - следствия внутренних напряжений. Во время нагрева и охлаждения стали наблюдаются объемные изменения, зависящие от температуры и структурных превращений (переход аустенита в мартенсит сопровождается увеличением объема до 3%). Разновременность превращения по объему закаливаемой детали вследствие различных ее размеров и скоростей охлаждения по сечению ведет к развитию сильных внутренних напряжений, которые служат причиной трещин и коробления деталей в процессе закалки.
Образование трещин обычно наблюдается при температурах ниже 75-100°С, когда мартенситное превращение охватывает значительную часть объема стали. Чтобы предупредить образование трещин, при конструировании деталей необходимо избегать резких выступов, заостренных углов, резких переходов от тонких сечений к толстым; следует также медленно охлаждать сталь в зоне образования мартенсита (закалка в масле, в двух средах, ступенчатая закалка). Трещины являются неисправимым браком, коробление же можно устранить последующей рихтовкой или правкой.
3. Карта технологического процесса термической обработки
Карта технологического процесса термической обработки
ВТУЛКА ЩЛИЦЕВАЯ КАРДАННОГО ВАЛА АВТОМОБИЛЯ ЗИЛ-130.
Универсальная камерная печь СНО 5.10.5/11,5-И1
1. Технология конструкционных материалов. Материаловедение: краткий терминологический словарь-справочник / М.Л. Пантух, Ю.А. Лобейко. - Изд. 2-е, перераб. и доп. - М.: Колос: Ставрополь: АРГУС, 2008. - 223.
2. Материаловедение. Технология конструкционных материалов: учеб. для вузов / В.А. Оськин; В.В. Евсиков. - М.: КолосС, 2007
3. Материаловедение и технология металлов/Г.П. Фетисов, М.Г. Карпман, В.М. Матюнин [и др.]. - М.:Высш.шк., 2006. - 862 с.
4. Материаловедение и технология конструкционных материалов: учеб. для вузов/ С.Н. Колесов, И.С. Колесов. - М.:Высш. шк., 2004.-578 с.
5. Дальский, А.М. [и др.]. Технология конструкционных материалов/ А.М. Дальский. - М.: Машиностроение, 2005. - 592 с.
6. Марочник сталей и сплавов / Под общ. ред. А.С. Зубченко.-М.: Машиностроение, 2003. - 784 с.
Общая характеристика методов термической обработки. Разработка операций термической обработки детали. Температура нагрева, продолжительность выдержки в печи, скорость охлаждения. Оборудование для термической обработки. Дефекты термической обработки. курсовая работа [249,8 K], добавлен 29.05.2014
Описание условий работы вала и требования к нему. Выбор и обоснование марки стали. Процесс выбора вида и разработка технологии термической обработки вала. Подбор охлаждающей среды для закалки, температур и времени выдержки при нагревах под отпуск. контрольная работа [496,5 K], добавлен 02.09.2015
Ознакомление с методикой разработки технологического процесса термической обработки деталей: автомобилей, тракторов и сельскохозяйственных машин. Расшифровка марки заданной стали, описание ее микростуктуры, механических свойств до термической обработки. контрольная работа [46,9 K], добавлен 05.12.2008
Метод получения детали. Назначение припусков, допусков и напусков. Расчёт режимов термической обработки. Определение последовательности кузнечных операций. Разработка технологического процесса свободной ковки. Черновая и чистовая механическая обработка. курсовая работа [558,7 K], добавлен 07.08.2013
Изучение и анализ технологического процесса изготовления детали. Характеристика материала. Анализ и выбор механической обработки детали. Выбор процесса и технологии термической обработки детали с учетом требований технических условий. Методы контроля. отчет по практике [1,4 M], добавлен 08.11.2012
Сущность назначения резца и его применение. Анализ технологических свойств и химического состава быстрорежущих сталей. Этапы технологического процесса предварительной и упрочняющей термической обработки, выбор приспособлений, дефекты и их устранение. курсовая работа [28,1 K], добавлен 11.12.2010
Условие работы плашка, резьбонарезного инструмента для нарезания наружной резьбы вручную или на металлорежущем станке. Характеристика стали, ее химические, механические и других свойства. Методы контроля режимов термической обработки и качества изделия. курсовая работа [761,4 K], добавлен 12.03.2011
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Разработка технологического процесса термической обработки детали реферат. Производство и технологии.
Глобальные Проблемы Современности Реферат По Обществознанию
Реферат: Материализм и идеализм как два способа философского освоения человека и мира. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат: Ф.М.Достоевский. "Дневник писателя". (1873. 1876-1877. 1880-1881.)
Научное Эссе Как Писать
Реферат: Россия в XVIII в.
Реферат: Сущность и происхождение искусства
Курсовая работа по теме Пути повышения прибыли и рентабельности ОАО 'Лепельский МКК'
Шаблон Сочинения Обществознание
Контрольная работа по теме Становление и развитие педагогики как науки в России
Пожар В Кистеневке Дубровский Краткое Сочинение
Что Сближает Людей Сочинение Евгений Онегин
Большой Реферат Композитора В А Моцарта
Учебное Пособие На Тему Сигнализация В Сетях Железнодорожной Связи
Реферат: Domestication Of The Dog Essay Research Paper
Реферат: Випробування гум до дії високих температур
Курсовая работа по теме Регулирование труда и заработной платы в Республике Беларусь
Аис Дипломная Работа
Курсовая работа по теме Льготы в системе социального обеспечения
Реферат по теме Україна і Європейський Союз
Реферат: Налоги в СССР в период НЭПа
Транспорт Тувы - География и экономическая география реферат
Барокко - Культура и искусство контрольная работа
Результативность обучения письму в разных образовательных системах - Педагогика дипломная работа