Практическая работа № 2 по МДК 01.02. Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта. Тема: Выбор режимов термической обработки пластины.

Преподаватель: Гриценко Иван Николаевич

Практическая работа по МДК 01.02. Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта.

Практическая работа №4.

Тема: Выбор режимов термической обработки пластины.

Варианты заданий.

Диаграмма железо-углерод.

Выбор режимов термической обработки детали.

Задание: Опишите режим термической обработки (температуру закалки, охлаждающую среду и температуру отпуска) детали с наибольшим сечением ____мм из стали____ для получения твердости НRС _____.

Решение

Чтобы придать износостойкость детали нужно его закалить, чтобы деталь стала тверже. Процесс закалки стали заключается в ее нагреве до определенной температуры (на 30-50 градусов выше линии GSK по диаграмме Fe – Fe3C ) выдержке при этой температуре и последующем быстром охлаждении в воде, масле, расплавленных солях или других средах.

В результате закалки твердость и механическая прочность стали значительно возрастают. Скорость нагрева зависит от химического состава сплава, размера и формы обрабатываемых деталей, массы садки, характера расположения деталей в печке, типа нагревательного устройства и т.п. Время нагрева определяют по формуле:

τн =0,1Д*к1 * к2 * к3 ,

Где: Д – диаметр наибольшего сечения детали, мм;

К1 – коэффициент среды ( для газа -2, соли -1, металла -0,5);

К2 – коэффициент формы ( для шара -1, цилиндра -2, пластины -4, параллелипипеда – 2,5);

К3 – коэффициент равномерности нагрева (всесторонний -1, односторонний -4)

Сталь___ относится к .............. сталям , которые упрочняются термической обработкой. Переведем значение твердости по прибору Роквела в значение твердости по прибору Бринеля, используя таблицу чисел твердости. НRС..... соответствует твердости НВ ....... . Чтобы получить в стали ...... значение твердости НВ ........ необходимо провести:

1. Закалку;

2. Отпуск.

Выбираем основные параметры закалки и отпуска

1. Выбираем температуру закалки:

Сталь.... - ........... углеродистая (легированная) сталь, поэтому используем соотношение:

tзакалки = А3 + (..... - .....)С. А3 = ........С (находим по таблице приложения)

Следовательно tзакалки = (..... - .....) С

2. Выдержка при заданной температуре необходима для завершения фазовых превращений, происходящих в металле, и выравнивания температуры по всему объему детали. Общее время нагрева складывается из времени собственного нагрева и времени выдержки. Выбираем время выдержки при закалке по формуле:

τвыдержки = τ с.н.+ τи.в. ,

где: τ с.н.- время сквозного нагрева, ориентировочно для углеродистых сталей берется 1 – 1,5 минуты на 1 мм минимального сечения детали и 2 мин. для легированных сталей.;

τи.в. – время изотермической выдержки - составляет 25....30% от времени сквозного нагрева.

Следовательно τ с.н.= (... - ...) минут, а τи.в. = ... минут;

Время на нагрев и выдержку детали определяют по формуле:

τобщ = τ н+ τв

1. Скорость охлаждения зависит, главным образом, от степени устойчивости, т.е. от химического состава стали, а также от структуры, которую необходимо получить. В зависимости от скорости охлаждения углеродистой стали получают структуры: феррит с перлитом, перлит, сорбит, тростит, мартенсит. Выбираем охлаждающую среду:

В качестве охлаждающей среды выбираем ...... , так как......... стали при закалке охлаждают в ..... .

1. Выбираем вид отпуска:

Отпуском называется вид термической обработки, состоящий из нагрева закаленной стали до температуры ниже линии PSK, выдержки при этой температуре и последующего охлаждения, обычно на воздухе.

Цель отпуска- повышения вязкости закаленной стали при сохранении достаточно высокого предела прочности, уменьшения внутренних напряжений после закалки и получение более устойчивых (стабильных) структур. В зависимости от температуры нагрева закаленной стали различают следующие виды отпуска:

1. Низкий отпуск – нагрев закаленной стали до 250 градусов для снижения внутренних напряжений при сохранении высокой твердости. Такой отпуск применяют главным образом для инструментов.

2. Средний отпуск - нагрев закаленной стали до 350-450 градусов, который приводит к понижению твердости и повышению вязкости стали по сравнению с низким отпуском. Применяют для пружин, штампов, рессор, ударного инструмента и др.

3. Высокий отпуск - нагрев закаленной стали до 450-650 градусов, который способствует получению наибольшей вязкости при сохранении достаточно высокой прочности. Применяют для закалки деталей машин.

По таблице приложения находим температуру отпуска. Чтобы получить твердость НВ ...... - ...... необходимо провести низкий отпуск при температуре (.....-.....)С.

1. Охлаждение при отпуске:

При отпуске охлаждение проводим на ........... .