Характеристика материала детали.

Теоретические основы разрабатываемой темы

В курсовом проекте встречаются термины и понятия:

Критические точки – характеризуют фазовые и структурные превращения, протекающие при нагреве и охлаждении металлов и сплавов. Критические точки А1 соответствуют превращению перлита в аустенит. Критические точки A3 соответствуют завершению превращения феррита и цементита в аустенит при нагреве.

Для обозначения критических точек при нагреве и охлаждении вводят дополнительные индексы: букву «с» в случае нагрева и «r» в случае охлаждения, например Ас1, Ac3, Ar1, Ar3.

Точка А_cm. Соответствует растворению цементита (вторичного) в аустените.

Твердость - способность материала сопротивляться пластической деформации или разрушению при местном силовом воздействии; одно из основных механических свойств материалов. Зависит от структуры материала и других его механических характеристик, главным образом модуля упругости при деформации и предела прочности при разрушении, количественная связь с которыми устанавливается теорией упругости.

Ударная вязкость- способность материала поглощать механическую энергию в процессе деформации и разрушения под действием ударной нагрузки.

Основным отличием ударных нагрузок от испытаний на растяжение-сжатие или изгиб является гораздо более высокая скорость выделения энергии. Таким образом, ударная вязкость характеризует способность материала к быстрому поглощению энергии.

Закалка –операция термической обработки, при которой стальные детали нагревают до температуры, несколько выше критической, выдерживают при этой температуре и затем быстро охлаждают в воде или масле.–

Отпуск- заключается в нагреве закаленной стали до температур ниже Ас1. выдержке при заданной температуре и последующем охлаждении с определенной скоростью. Отпуск является окончательной операцией термической обработки, в результате которой сталь получает требуемые механические свойства. Кроме того, отпуск полностью или частично устраняет внутренние напряжения, возникающие при закалке.

Прокаливаемость-Одна из важнейщих характеристик стали. Под прокаливаемостью понимают глубину проникновения закаленной зоны.

Характеристика материала детали.

Химический состав в % материала стали 40ХН2МА (Таблица 1)

Влияние легирующих элементов на свойства стали:

Углерод (С) -При увеличении содержания углерода до 1,2% возрастают прочность, твердость, порог хладноломкости (0,1%С повышает температуру порога хладноломкости на 20С), предел текучести, величина электрического сопротивления и коэрцитивная сила. При этом снижаются плотность, теплопроводность, вязкость, пластичность, величины относительных удлинения и сужения.

Марганец - повышает прочность, износостойкость, а также глубину прокаливаемости стали при термической обработке.

Кремний - способствует получению более однородной структуры, положительно сказывается на упругих характеристиках стали. Кремний способствует магнитным превращениям, а при содержании его в количестве 15-20 % придает стали кислотоупорность.

Хром - повышает твердость, прочность, а при термической обработке увеличивает глубину прокаливаемости, положительно сказывается на жаропрочности, жаростойкости, повышает коррозионную стойкость.

Никель - действует так же, как и марганец. Кроме того, он повышает электросопротивление и снижает значение коэффициента линейного расширения.

Медь - увеличивает антикоррозионные свойства, она вводится главным образом в строительную сталь.

Сера - является вредной примесью. Она находится в стали главным образом в виде FeS. Это соединение сообщает стали хрупкость при высоких температурах, например при ковке, - свойство, которое называется красноломкостью. Сера увеличивает истираемость стали, понижает сопротивление усталости и уменьшает коррозионную стойкость.

Фосфор - также является вредной примесью. Он образует с железом соединение Fe₃P, которое растворяется в железе. Кристаллы этого химического соединения очень хрупки.

Сталь 40ХН2МА относится к классу легированных инструментальных сталей,

применяется для изготовления измерительного и режущего инструмента, калибров резьбовых, протяжек, метчиков длинных, разверток длинных и других видов специального инструмента, холодновысадочные матрицы и пуансоны, технологическая оснастка.

 

Критические точки, °С (Таблица 2)

Сталь 40ХН2МА обладает удовлетворительной прокаливаемостью, незначительной склонностью к отпускной хрупкости и мало деформируется при закалке, поэтому основное ее назначение – изготовление длинномерного режущего инструмента.

Механические свойства стали 40ХН2МА:

твердость после закалки 64-65 HRC,

ударная вязкость KCU- 40 Дж/см ²

 

1234Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: