Контрольная на тему Контрольная работа 110608

Содержание


Задание 1 3
Задание 2 4
Задание 3 8
Задание 4 9
Задание 5 11
Список используемой литературы 15

Задание 1

Назначьте температуру закалки, охлаждающую среду и температуру отпуска гладких и резьбовых калибров из стали У12А. Опишите сущность происходящих превращений, микроструктуру и твердость инструмента после термической обработки.
Решение:
Сталь У12А – сталь инструментальная углеродистая.
Химический состав стали:
С: 1,1 – 1,29%; Si: 0,17 – 0,33%; Mn: 0,17 – 0,28%; Ni: до 0,25%; S: до 0,018%; Р: до 0,025%; Cr: до 0,2%; Cu: до 0,25%.
Для обеспечения равномерного прогрева по сечению, уменьшения внутренних напряжений и деформации, снижения опасности образования трещин для инструмента из стали марки У12А проводят одноступенчатый нагрев. Подогрев проводят при 200 – 500 0С в электровоздушной или газовой печи любого типа.
Гладкие и резьбовые калибры из стали У12А подвергаются закалке при температуре 790 – 810 0С. Закалку выполняют так, чтобы мартенситное превращение происходило только частично. Калибры охлаждают в 5 – 10%-ном водном растворе NaCl или NaOH с температурой 18 – 30 0С для образования мартенсита из непревратившегося ранее аустенита.
Калибры после закалки обладают твердостью HRC
62.
После этого инструмент подвергают отпуску при температуре 140 – 200 0С с выдержкой 1 – 2 ч.
После термообработки гладкие и резьбовые калибры имеют структуру отпущенного мартенсита. Они обладают твердостью HRC 60 – 64. На поверхности калибров образуется твердый износостойкий слой за счет несквозной прокаливаемости – сравнительно вязкая сердцевина, позволяющая работать при умеренных ударных нагрузках.

Задание 2

В результате термической обработки пружины должны получить высокую упругость. Для изготовления их выбрана сталь 63С2А. Укажите состав, назначьте и обоснуйте режим термической обработки. Опишите микроструктуру и свойства стали после термической обработки.
Решение:
Сталь 63С2А – сталь конструкционная рессорно-пружинная.
Химический состав стали:
С: 0,58 – 0,63%; Si: 1,6 – 2%; Mn: 0,6 – 0,9%; Ni: до 0,25%; S: до 0,025%; Р: до 0,025%; Cr: до 0,3%; Cu: до 0,2%.
Сталь 63С2А обладает стойкостью к росту зерна, имеет высокие механические показатели. Для устранения склонности к обезуглероживанию нагрев под закалку следует проводить в контролируемой атмосфере.
Режим термической обработки состоит из закалки и среднего отпуска.
По данным ГОСТ 14059-79 температура закалки для стали 63С2А составляет 870 0С (А3 = 820 0С). В качестве охлаждающей среды выбираем масло. Последующий отпуск назначаем при температуре 470 0С (выше интервала температур необратимой отпускной хрупкости). Получаемая структура тростита отпуска (мелкодисперсная ферритоцементистая смесь) обеспечивает высокое сопротивление малой пластической деформации при HRC = 35 – 45, при этом ?0,2/? > 0,85.
Указанный режим термической обработки (рисунок 1) обеспечивает получение следующих свойств:
?0,2 > 1200 МПа;
?в > 1300 МПа;
? > 6%;
? > 25%;
НВ = 390 – 480 после отпуска при 460 0С (HRC = 40 – 50).
Структурные превращения при термической обработке.



Рисунок 1 – Режим термической обработки стали 63С2А

Сталь 63С2А – сталь перлитного класса. Критические точки стали: А1 = 750 0С, А3 = 820 ± 10 0С. Сталь подвергают полной закалке, при этом ее нагревают до образования однородной структуры.
Последующее охлаждение в масле со скоростью большей, чем ? кр (наименьшая скорость охлаждения, при которой аустенит превращается в март