Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Разработать и рассчитать режим полного цикла термообработки

Рисунок 4.1 - Толкатель клапана

Таблица 4.1.-Варианты заданий для термообработки толкателя клапана

№варианта	Модель трактора	Марка стали	Твердость после окончательной термообработки
Поверхность	Сердцевина
	Т - 150	20ХГР	58 -62	20 - 25
	Т - 40		55 -62	30 -35
	Т - 25	15ХР	58 -62	20 - 25
	Т – 40А		55 -62	30 -35
	МТЗ - 50	35ХФ	55 -62	31 -35
	ДТ – 75М	18ХГТ	55 -62	20 - 25

Рисунок 4.2 - Вторичный вал

Таблица 4.2.-Варианты заданий для термообработки вторичного вала

№варианта	Модель трактора	Марка стали	Твердость после окончательной термообработки
Поверхность (HRC)	Сердцевина (HRC)
	Т - 150		269 – 321 НВ
	К - 700		≥ 50	269 – 321 НВ
	К - 700	20ХГНР	56 -63	179 - 229НВ
	Т – 40А	30ХГСА	58 -63	30 -45
	МТЗ - 80	18ХГТ	56 -63	25 -35
	Т - 150	18ХГТ	56 -63	28 - 38
	Т – 100М	20ХН3А	55 - 62	≥20
	Т - 130	50Г	50 - 56	30 -35

Рисунок 4.3 - Первичный вал

Таблица 4.2.-Варианты заданий для термообработки первичного вала

№варианта	Модель трактора	Марка стали	Твердость после окончательной термообработки
Поверхность (HRC)	Сердцевина (HRC)
	Т – 150К	18ХГТ	56 - 63	25 - 35
	Т – 150	40Х	≥ 50	241 – 285 НВ
	Т - 25	45Х	30 - 36
	Т – 40А	30ХГТ	56 -63	30 -40
	МТЗ - 50		≥ 50	30 -45
	Т - 150		≥ 50	259 - 321 НВ
	Т – 100М	35ХГФ	255 - 302 НВ

Рисунок 4.4 - Поршневой палец

Таблица 4.4.-Варианты заданий для термообработки поршневого пальца

№варианта	Модель трактора	Марка стали	Твердость после окончательной термообработки
Поверхность	Сердцевина
	Т - 150	12ХН3А	56 -62	25 - 30
	Т – 150Х	20ХГР	56 -62	28 -35
	Т - 25	20ХГР	56 -62	20 - 25
	Т – 25	20ХГТ	56 -62	20 -25
	Т - 40	20Х	56 -62	20 -235
	МТЗ - 80	20Х	56 -62	25 - 30
	Т - 150	12ХН3А	56 - 62	20 - 25
	Т – 100М	20Г	56 - 62	20 - 25
	ДЭТ - 250	50Г	≥55	30 - 35
	Т - 130		≥55	30 - 35

Рисунок 4.5 - Болт шатуна

Таблица 4.5.-Варианты заданий для термообработки болта шатуна

№варианта	Модель трактора	Марка стали	Твердость после окончательной термообработки
	Т - 150	40Х	230 – 280 НВ
	Т – 150Н	40ХР	280 - 302 НВ
	Т - 4	38ХС	241 – 269 НВ
	ДТ – 75	40ХН	255 – 280 НВ
	Т – 40А	40ХГР	272 – 302 НВ
	МТЗ - 80	40ХС	30 – 34HRC
	ЭТ - 250	40ХФА	282 – 348
	Т – 100М	50ХМ	30 – 35HRC
	Т – 150Н	40ХС	241 - 269 НВ
	Т - 330	35ХГСА	> 235 НВ
	Т - 130	35СГ	248 - 285 НВ
	Т - 25	35Г2	248 - 285 НВ

Рисунок 4.6. Шатун

Таблица 4.6.-Варианты заданий для термообработки шатуна

№варианта	Модель трактора	Марка стали	Твердость после окончательной термообработки
	К - 700	45Г2	217 – 289 НВ
	Т – 150	40Х	27 – 30HRC
	ДТ – 75	45ХН	217 – 287 НВ
	Т – 4А	38ХГН	230 – 280 НВ
	Т – 40	50Х	>300 НВ
	МТЗ - 80	40ХС	272 - 302 НВ
	ДЭТ - 280	40ХС	241 – 269 НВ
	Т – 100М	45Г2	207 - 255 НВ

Рисунок 4.7. Распределительный вал

Таблица 4.7.-Варианты заданий для термообработки распределительного вала

№варианта	Модель трактора	Марка стали	Твердость после окончательной термообработки
Поверхность HRC	Сердцевина НВ
	Т - 150		54 -62	197 – 241
	Т – 150К	45ХН	54 -62	197 – 241
	Т - 25		54 -62	163 – 202
	ДТ – 75		54 -62	163 – 207
	Т - 40	50ХН	54 -62	197 – 248
	МТЗ - 50		54 -62	156 – 217
	ДТ – 75М		54 - 62	197 – 241
	Т – 100М		54 - 62	197 - 241

Рисунок 4.8. Коленчатый вал

Таблица 4.8.-Варианты заданий для термообработки коленчатого вала

№варианта	Модель трактора	Марка стали	Твердость после окончательной термообработки
Поверхность HRC	Сердцевина НВ
	Т - 150	45 ХН	52 -62	207 – 241
	К - 700	45ХН	52 -62	207 – 241
	ДТ – 75М	40Г	52 -62	207 – 241
	Т – 25		52 -62	207 – 241
	Т – 40А		52 -62	207 – 241
	МТЗ - 80		52 -62	207 – 241
	Т - 150		52 - 62	207 – 241
	Т – 100М	45Г2	48 - 58	217 - 255

Рисунок 4.9. Ведомая шестерня конечной передачи

Таблица 4.9.-Варианты заданий для термообработки ведомой шестерни конечной передачи

№варианта	Модель трактора	Марка стали	Твердость после окончательной термообработки
Поверхность HRC	Сердцевина HRC
	Т - 150	20Х	56 -62	≥18
	Т – 150М	20ХГР	56 -62	≥23
	Т – 25	20ХМ	56 -62	≥23
	Т – 40	20ХГР	56 -62	≥23
	МТЗ - 80	18Х2А;	56 -62	35 - 45
	Т – 150	20ХН3А	56 -62	≥27
	Т – 100М		56 -62	190 – 220 НВ
	Т – 40А	18ХГТ	56 -62	≥23
	МТЗ - 80	12Х2Н4А	56 -62	≥20
	ДТ – 25М	20ХФА		≥25

Рисунок 4.10. Шестерня коническая ведомая

Таблица 4.10.-Варианты заданий для термообработки шестерни конической ведомой

№варианта	Модель трактора	Марка стали	Твердость после окончательной термообработки
Поверхность HRC	Сердцевина HRC
	К - 700	12Х2Н4А	56 -63	≥20
	Т – 150	18ХГМ	56 -63	25 - 38
	Т – 4	20Х	56 -63	≥20
	Т – 40А	20ХН3А	56 -63	≥20
	МТЗ - 80	20ХН3А	56 -63	35 - 45
	ДТ – 75	18Х2Н4А	56 -63	25 - 40
	Т – 100М	20ХН3А	≥55	35 - 40
	Т – 130	20ХНР	56 -63	35 - 45
	Т- 25	14Х2Н3М	56 -63	≥25
	Т – 40	20ХФ	56 -63	≥25
	Т – 150К	20ХГР	56 -63	≥25

Рисунок 4.11. Ведущие шестерни конечной передачи

Таблица 4.11.-Варианты заданий для термообработки шестерни конечной передачи

№варианта	Модель трактора	Марка стали	Твердость после окончательной термообработки
Поверхность HRC	Сердцевина HRC
	К - 700	12ХН3А	56 -63	≥25
	Т – 150	20Х	56 -63	≥23
	Т – 4	20ХГР	56 -63	220 – 302НВ
	Т – 40	20ХН	56 -63	≥23
	МТЗ - 80	20ХН3А	56 -63	35 - 45
	МТЗ - 50	18ГТ	56 -63	≥27
	Т – 100М	20ХН3А	≥56	25 - 34
	Т – 130	12Х2Н4А	56 -63	20 - 25
	Т- 40А	25ХГСА	56 -63	25 - 35

Рисунок 4.12. Ось сателлитов

Таблица 4.12.-Варианты заданий для термообработки оси сателлитов

№варианта	Модель трактора	Марка стали	Твердость после окончательной термообработки
Поверхность HRC	Сердцевина HRC
	ДТ - 75		≥54	25 - 30
	Т – 150		≥54	25 - 30
	Т – 40А	18ХГТ	56 -62	25 - 30
	МТЗ – 50	20ХГСА	56 -60	23 - 28

Рисунок 4.13. Сателлиты дифференциала

Таблица 4.13.-Варианты заданий для термообработки сателлита дифференциала

№варианта	Модель трактора	Марка стали	Твердость после окончательной термообработки
Поверхность HRC	Сердцевина HRC
	ДТ – 75М	15ХФ	56 -63	25 - 32
	Т – 150	18ХГТ	56 -63	25 - 32
	Т – 25	12ХН3А	56 -63	28 - 38
	МТЗ – 58	20ХГР	56 -63	28 - 38
	ДТ – 75М	40Х	41 - 49

Рисунок 4.13. Шестерня дифференциала

Таблица 4.13.-Варианты заданий для термообработки шестерни дифференциала

№варианта	Модель трактора	Марка стали	Твердость после окончательной термообработки
Поверхность HRC	Сердцевина HRC
	ДТ – 75М	12Х2Н4А	56 -63	25 - 28
	Т – 25	20ХГСА	56 -63	25 – 28
	МТЗ - 50	20ХН3А	56 -63	28 - 32
	Т – 40	18ХГТ	41 - 49	25 - 38

Рисунок 4.14. Ведущая шестерня коробки передач

Таблица 4.13.-Варианты заданий для термообработки ведущей шестерни коробки передач

№варианта	Модель трактора	Марка стали	Твердость после окончательной термообработки
Поверхность HRC	Сердцевина HRC
	ДТ - 14	20ХГН	56 -63	25 - 38
	ДВСШ – 16	15ХРА	56 -63	25 - 38
	ДТ - 28	15ХМ	56 -63	≥50
	Т – 38	20ХН	56 -63	30 - 45
	Беларусь	15ХФ	56 -63	28 - 38
	ДТ - 54	15ХГНТ	56 -63	25 -40
	С - 100	20ХН3А	56 - 63	28 - 32

Рисунок 4.15. Ведомая шестерня коробки передач

Таблица 4.15.-Варианты заданий для термообработки ведомой шестерни коробки передач

№варианта	Модель трактора	Марка стали	Твердость после окончательной термообработки
Поверхность HRC	Сердцевина HRC
	ДТ – 75М	15ХГНТ	56 -63	25 - 28
	Т – 150	18ХГН	56 -63	25 - 38
	Т – 150К	12Х2Н4А	56 -63	25 - 28
	Т – 25	18ХНВА	56 -63	25 - 30
	Т - 40	30ХГТ	56 -63	28 - 38
	Мтз - 80	18ХГТ	56 -63	28 - 38
	Т – 4А	15ХФ	56 -63	23 -28
	С - 100	20ХН3А	56 - 63	25 - 32

Детали сельскохозяйственных машин

№варианта	Наименование и чертеж детали	Марка стали	Твердость после окончательной термообработки
	Рисунок 4.16. Лемех долотообразный S = 8мм		441 - 601 HB
	Рисунок 4.17. Лемех предплужника S = 6м	65Г	441 - 601 HB
	Рисунок 4.16. Лемех долотообразный S = 8мм	65Г	441 - 601 HB
	Рисунок 4.18. Отвал корпуса S = 6мм	Ст2пс	HRC≥48
	Рисунок 4.19. Нож дисковый S = 3мм	70Г	327 - 415 HB
	Рисунок 4.20. Лапа культиватора стрельчатая S = 5мм	65Г	лезвие	Не закаленная часть
452 - 495 HB	>350 HB
	Рисунок 4.21. Щечки шатуна уборочной машины S = 8мм	Ст2пс	45 – 55HRC	150HB

Детали автомобиля УРАЛ ЗИС

№варианта	Наименование и чертеж детали	Марка стали	Твердость после окончательной термообработки
	Рисунок 4.22. Стержень S = 8мм		441 - 601 HB
	Рисунок 4.17. Лемех предплужника S = 6м	65Г	441 - 601 HB
	Рисунок 4.16. Лемех долотообразный S = 8мм	65Г	441 - 601 HB
	Рисунок 4.18. Отвал корпуса S = 6мм	Ст2пс	HRC≥48
	Рисунок 4.19. Нож дисковый S = 3мм	70Г	327 - 415 HB
	Рисунок 4.20. Лапа культиватора стрельчатая S = 5мм	65Г	лезвие	Не закаленная часть
452 - 495 HB	>350 HB
	Рисунок 4.21. Щечки шатуна уборочной машины S = 8мм	Ст2пс	45 – 55HRC	150HB

Задачи

Задача №5.1.

На заводе необходимо изготовить вал быстроходного двигателя диаметром 70мм, работающего с вибрациями; сталь в готовом изделии должна иметь предел прочности не ниже 85 кг/мм².

В распоряжении завода для изготовления вала имеется сталь трех марок: Ст.4, 45, 30ХНЗА.

Объяснить, какую из этих сталей надо применить для изготовления вала, чтобы обеспечить требуемые механические свойства.

Указать, следует ли применять термическую обработку выбранной стали, и в утвердительном случае рекомендовать режим обработки и привести механические свойства и микроструктуру стали в готовом изделии.

Задача №5.2.

Шестерни в зависимости от условий работы и напряжений, возникающих в металле, можно изготовить из чугуна, стали обыкновенного качества, качественной углеродистой и легированной стали с разным содержанием легирующих элементов. Выбрать, руководствуясь техническими и экономическими соображениями, марку чугуна или стали для изготовления шестерен диаметром 70мм и высотой 50 мм, к которым предъявляются следующие требования:

а) предел прочности не ниже 18кг/мм² (шестерни этого типа не испытывают ударных нагрузок в работе).

б) предел прочности не ниже 36 – 38кг/мм2 (шестерни этого типа не работают в условиях ударных нагрузок).

Объяснить, необходимо ли в данном случае применять качественные стали: углеродистые или легированные и производить термическую обработку шестерен.

Указать механические свойства и структуру выбранных сплавов в готовом изделии и для сравнения – механические свойства и структуру сталей марок 45, 40ХН после улучшающей термической обработки.

Задача №5.3.

Подобрать марки стали для изготовления валов диаметром 50мм для двух редукторов. По расчету сталь одного из этих валов должна иметь предел прочности не ниже 60кг/мм², а для другого – не ниже 80 кг/мм².

Указать:

1) Химический состав стали выбранных марок;

2) Рекомендуемый режим термической обработки для получения заданного предела прочности;

3) Структуру стали после каждой термообработки;

4) Механические свойства в готовом изделии.

Объяснить, кроме того, можно ли применить для изготовления валов требуемого сечения и прочности углеродистую сталь обыкновенного качества.

Задача №5.4.

На заводе изготовляются коленчатые валы диаметром 80мм из качественной углеродистой стали, а также из легированной стали.

Указать марки и химический состав стали, которую можно применить для этой цели.

Рекомендовать режим закалки термообработки и сопоставить механические свойства, которые может обеспечить углеродистая качественная и легированная сталь выбранных марок для вала указанного диаметра.

Указать, в каком направлении изменяются свойства вала, если его изготовить из стали обыкновенного качества.

Задача №5.5.

Подобрать марку стали для изготовления тяжелонагруженных коленчатых валов двигателей диаметром 60мм; предел прочности стали должен быть не ниже 75кг/мм². Учесть, что валы работают при вибрационных нагрузках.

Указать химический состав стали, режим термической обработки, микроструктуру и механические свойства после закалки и после отпуска.

Задача №5.6.

Одна партия крюков для железнодорожных вагонов была забракована вагоностроительным заводом, так как при исследовании заводской лабораторией было обнаружено, что сталь имеет макростроение, показанное на рисунке 5.6.

Рисунок 5.6. Макростроение крюка железнодорожного вагона: а)неправильно изготовлен; б) правильно изготовлен

Дальнейшие исследования подтвердили выводы макроанализа, поскольку крюки этой партии (рисунок 5.6.(а)) при проведении механических испытаний давали поломки, приходившиеся:

на носовую часть крюка	67%
на хвостовую часть крюка	19%
на отверстие крюка	14%

Крюки были изготовлены из кипящей стали марки Ст2. Другие партии крюков выдержали испытание и были приняты заводом (рисунок 5.6.(б)).

Объяснить:

1) какой способ испытаний позволил лаборатории выявить макростроение стали;

2) какими способами были изготовлены крюки, забракованные заводом, и крюки, признанные качественными.

Указать химический состав, микроструктуру, режим термообработки и марку спокойной стали для крюков, если предел прочности при растяжении должен быть 40 кг/мм².

Задача №5.7.

Ось вагона диаметром 100мм можно изготовить из стали: а) обыкновенного качества, б)углеродистой качественной, в)легированной.

Указать марки и химический состав сталей этих классов, применяемых для изготовления осей. Рекомендовать режим термообработки и сопоставить механические свойства и структуру стали выбранных марок в готовом изделии.

Объяснить, какими соображениями следует руководствоваться при выборе каждого из указанных здесь классов стали.

Задача №5.8.

Ведущая ось крановой тележки диаметром 70мм была изготовлена из стали марки Ст.5. В дальнейшем при реконструкции крана, предпринятой для увеличения его грузоподъемности, конструктор решил не изменять диаметра ведущей оси, а заменить материал оси сталью другой марки, обладающей пределом текучести в полтора раза выше.

Указать марки углеродистой качественной, а также легированной стали, из которой можно изготовить ось тележки; рекомендовать режим термической обработки и сопоставить механические свойства стали выбранных марок, с аналогичными свойствами стали марки Ст.5.

Задача №5.9.

Завод должен изготовить три вала двигателей. Все они должны иметь предел прочности при растяжении не ниже 75 кг/мм²; первый вал имеет диаметр 35 мм, второй 50 мм, третий 120 мм.

Выбрать марки стали для изготовления валов, указать химический состав и сопоставить механические свойства; обосновать сделанный выбор марок стали, рекомендовать режим термообработки и указать структуру стали в готовом вале.

Задача №5.10.

На заводе изготовлялись валы для двигателей диаметром 60 мм из стали, имеющей предел текучести 20-23 кг/мм² и относительное удлинение 20-22%.

В дальнейшем заводу поручили изготовить валы такого же диаметра для более мощных и быстроходных двигателей, причем завод должен был гарантировать предел текучести:

1) В валах одного типа не ниже 60 кг/мм² и ударную вязкость не ниже 6 кгм/см²;

2) В валах другого типа не ниже 80 кг/мм² им ударную вязкость не ниже 8 кгм/см².

Указать марки, химический состав и микроструктуру стали, обеспечивающей получение заданных пределов текучести и ударной вязкости.

Рекомендовать режим термической обработки изделия, привести структуру и механические свойства после окончательной термообработки.

Задача №5.11.

Некоторые ответственные детали автомобиля, например шестерни (рисунок 5.11.), работающие в условиях значительных нагрузок, сопровождаемых ударами, изготовляли из хромоникелевой стали марок 12ХН2, 20ХН.

Подобрать по данным ГОСТ состав более дешевой конструкционной стали-заменителя, обладающей близкими механическими свойствами, указать ее химический состав и рекомендовать режим термообработки.

Сопоставить механические свойства сталей 12ХН2, 20ХН с аналогичными свойствами стали выбранной марки, а также углеродистой конструкционной стали с одинаковым содержанием углерода.

Задача №5.12.

Шатуны подвергаются действию знакопеременных и ударных нагрузок; поэтому они должны иметь максимально однородные свойства в продольном и поперечном направлении. Шатуны двигателей изготовляют в зависимости от типа двигателя из стали с пределом прочности при растяжении:

1) 70-75 кг/мм²;

2) 90-95 кг/мм².

Подобрать марки стали для изготовления шатунов в обоих указанных типов, привести химический состав, режим термической обработки, микроструктуру и механические свойства в готовом изделии. На основании макростроения шатуна (рисунок 5. 12), указать последовательность операций его изготовления, начиная с получения стали на машиностроительном заводе, отметив операции, позволяющие создать в шатуне однородное строение, а следовательно и однородные свойства.

Рисунок 5. 12. Макростроение поковки шатуна.

Задача №5.13.

Многие шестерни двигателей должны обладать высокими характеристиками прочности и высокой вязкостью. В случае изготовления шестерен путем нарезки из прутка ударная вязкость в поперечном направлении, т. е. в направлении изгиба зуба, будет относительно низкой.

Подобрать марку стали для изготовления шестерни диаметром 50 мм и высотой 40 мм, обеспечивающей получение после термической обработки предела текучести стали не ниже 50 кг/мм² и ударной вязкости не менее 4 кгм1см^г.

Указать химический состав стали, технологический процесс обработки для получения механических свойств, в частности, ударной вязкости, одинаковых в различных направлениях, режим термической обработки и микроструктуру стали в готовом изделии.

Задача №5.14.

Шестерни диаметром 100 мм, с внутренним отверстием диаметром 20 мм и высотой 50 мм должны иметь высокую прочность по всему сечению. Предел прочности при растяжении в готовом изделии должен быть не ниже 85 кг/мм².

Подобрать марку стали, привести ее химический состав, рекомендовать режим термической обработки и указать структуру стали после каждой операции термической обработки и механические свойства в готовом изделии.

Объяснить, можно ли применять для этой цели сталь обыкновенного качества или углеродистую качественную сталь, и указать, какие максимальные свойства можно получить в этих сталях.

Задача №5.15.

Завод изготовляет два типа шестерен диаметром 60 мм и высотой 80 мм, предназначенных для работы- в одинаковых..условиях. Предел прочности стали должен быть не ниже 54—55 кг/мм'-. Однако второй тип шестерен отличается от первого более сложной формой (большая высота зуба).

Выбрать марки стали для шестерен указанных двух типов и привести химический состав, учитывая технологические особенности термической обработки и необходимость избежать деформации. Обосновать сделанный выбор марок стали, рекомендовать режим термической обработки и указать механические свойства в готовом изделии.

Задача №5.16.

Червяк редуктора диаметром 35 мм можно изготовить из цементуемой и из нецементуемой стали. Обосновать, в каких случаях целесообразно применить цементуемую и в каких случаях не-цементуемую сталь. Предел прочности в сердцевине детали должен быть 50—60 кг/мм².

Выбрать марку цементуемой и марку нецементуемой углеродистой качественной стали для изготовления червяка. Указать химический состав, рекомендовать режим химико-термической и термической обработок и сопоставить механические свойства стали обоих типов в готовом изделии. Указать способы цементации и состав применяемых карбюризаторов.

Задача №5.17.

. Цех изготовляет шестерни диаметром 50мм из цементуемой стали. Подобрать марки стали: а) для шестерен, работающих в условиях обычного износа и удара, и б) для шестерен, работающих при повышенных удельных давлениях.

Указать химический состав выбранных марок стали, рекомендовать режим термической обработки, объяснить назначение каждой операции термообработки и ее влияние на структуру и свойства стали.

Указать также способы цементации, составы карбюризаторов и рекомендуемую толщину цементованного слоя для данной детали.

Сопоставить механические свойства стали выбранных марок В готовом изделии и привести механические свойства, которые можно получить при изготовлении подобных шестерен из модифицированного чугуна, хорошо работающего на износ.

Задача №5.18.

Конические шестерни диаметром 50 мм в электротележке работают в условиях динамических нагрузок и повышенного износа. По требованию конструктора сталь должна обладать высокой вязкостью в сердцевине.

Выбрать марку углеродистой цементуемой стали, указать химический состав, рекомендовать режим термической обработки для получения максимальной вязкости' в сердцевине изделия, если цементация производится в твердом карбюризаторе. Одновременно для сравнения указать режим термической обработки, если цементация производится: в жидкой или в газовой среде.

Указать механические свойства стали в сердцевине изделия и твердость на поверхности после окончательной термической обработки и объяснить, в какой мере возможно применение для этой цели стали обыкновенного качества.

Задача №5.19.

. Палец шарнира диаметром 30 мм работает на изгиб и срез и должен, кроме того, обладать высокой износоустойчивостью на поверхности и высокой вязкостью в сердцевине.

Выбрать марку углеродистой стали, привести ее химический состав, рекомендовать режим термической обработки детали и указать структуру стали и механические свойства в сердцевине и твердость на поверхности после выполнения рекомендуемой обработки. Указать желательную толщину твердого поверхностного слоя для данной детали.

Объяснить, в каких случаях необходимо выбрать легированную сталь и какие механические свойства можно гарантировать в стали указанных различных классов.

Задача №5.20.

Заводу поручено изготовить шестерни сложной формы диаметром 50 мм или высотой 100 мм, которые должны обладать твердостью на поверхности не ниже HRc= 58—60, а в сердцевине пределом прочности не ниже 40 кг/мм² и ударной вязкостью не ниже 5— б кгм/см². Завод изготовил первую партию шестерен из углеродистой цементуемой стали; однако некоторые шестерни покоробились при закалке.

Подобрать марку стали и рекомендовать режим термической обработки после цементации, чтобы обеспечить получение заданных механических свойств и устранить брак по короблению и деформации при закалке.

Указать химический состав выбранной стали, режим термической обработки, микроструктуру стали в сердцевине и поверхностном слое и причины, вызывающие деформацию при закалке.

Задача №5.21.

Рекомендовать марки стали и режим термической обработки для изготовления отвалов и рам тракторных плугов.

При выборе состава стали учитывать следующие условия работы этих деталей.

1. Отвалы, разрыхляющие и оборачивающие почву, должны обладать высокой износоустойчивостью и вязкостью, чтобы выдерживать удары при работе по почве.

2. Рамы плугов должны обладать высокой прочностью (обычно не ниже 55—60 кг/мм²) и достаточной ударной вязкостью (более 4 кгм/см²), так как они часто должны выдерживать значительные нагрузки (в том числе и динамические).

Рекомендовать режимы термической обработки отвалов и рам для получения заданных свойств и указать микроструктуру и твердость после окончательной обработки.

Задача №5.22.

Стаканы цилиндров некоторых двигателей должны обладать особо повышенной износоустойчивостью на рабочей поверхности и поэтому высокой твердостью, и одновременно высоким пределом текучести в сердцевине (не менее 75 кг/мм²).

Указать марку и состав стали, применяемой для этой цели, и рекомендовать режим термической обработки.

Сопоставить последовательность применяемых при этом термических операций, продолжительность химикотермической обработки, толщину, структуру и твердость поверхностного твердого слоя и сравнить выбранный состав стали и режим обработки с составом стали и обработкой, применяемыми при цементации.

Задача №5.23.

Завод изготовляет коленчатые валы диаметром 35 мм, причем сталь в готовом изделии должна иметь предел текучести не ниже 30 кг/мм² и ударную вязкость не ниже 5 кгм/см²; кроме того, вал должен обладать повышенной износоустойчивостью не по всей поверхности, а только в шейках, то есть в участках, сопряженных с подшипниками и работающих на истирание.

Привести химический состав сплавов выбранных марок и механические свойства после литья.

Указать, для какого сплава из числа выбранных рационально применить термическую обработку после литья; рекомендовать режим обработки и объяснить ее влияние на структуру и механические свойства.

Задача №5.24.

Завод изготовляет крупные шестерни путем литья; по условиям работы от материала не требуется большой вязкости.

Подобрать марку дешевого сплава, обладающего хорошими литейными съойстпами, для изготовления шестерен диаметром 300 мм и высотой 80 мм двух типов, к которым предъявляются следующие требования:

1) предел прочности при растяжении не ниже 25 кг/мм², предел прочности при изгибе не ниже 45 кг/мм²;

2) предел прочности при растяжении не ниже 35 кг/мм², предел прочности при изгибе не ниже 55 кг/мм².

Указать микроструктуру, которую должен иметь сплав для шестерен каждого типа.

Объяснить, каким способом достигается повышение механических свойств в сплаве второго типа по сравнению с первым и примерный химический состав сплава второго типа.

Привести химический состав стали марки 40, сопоставить механические свойства этой стали с механическими свойствами выбранных сплавов и указать, по каким причинам технологического и экономического порядка применение стали в данном случае менее целесообразно.

Задача №5.25.

Многие крупные детали для железнодорожного транспорта, например, автосцепки, изготовляют литыми.

Выбрать марку стали для подобных деталей и обосновать режим термической обработки отливок.

Указать структуру и механические свойства стали после литья и после термической обработки. Для сравнения указать механические свойства чугуна в случае изготовления массивных изделий, например, колес для вагонов, и сопоставить технологические и механические свойства выбранных стали и чугуна

Задача №5.26.

Цилиндрические пружины железнодорожных вагонов изготовляются в массовых количествах и имеют относительно большие размеры (толщина проволоки около 10—15 мм, высота пружины более 100 мм). Эти пружины изготовляют обычно навивкой в горячем состоянии.

Подобрать марку пружинной стали, не содержащей дорогих элементов, и привести ее химический состав. Указать механические свойства и микроструктуру стали в готовой пружине после навивки и термической обработки.

Указать, какое сочетание механических свойств необходимо иметь в пружинах и как влияет на повышение механических свойств применение термической обработки.

Задача №5.27.

Режущие части уборочных машин, ножи соломорезок, лемехи плугов и т. п. детали должны иметь по условиям работы твердость в режущей части на ширине 20—40 мм Нп_с не ниже 50, в остальной части, например, у отверстий в местах крепления к машине, HR_с не выше 30.

Привести марку стали, применяемой для изготовления этих частей, и указать ее химический состав. Указать способы нагрева под закалку, позволяющие получить разную твердость в отдельных участках, <

⇐ Предыдущая 12

Воспользуйтесь поиском по сайту: