Реферат: Разработка технологии термической обработки полумуфты - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Разработка технологии термической обработки полумуфты

Банк рефератов / Технологии

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 2070 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

18 « Разработка технологии термической обработки полу муфты » Р еферат Объект исследования: режим термической обработки полумуфты Цель работы: осуществить выбор материала для изготовления полумуфты исходя из условий ее работы и механических свойств, разработать режим термической обработки, способный обеспечить получение требуемого уровня свойств. Метод исследования: расчетно-аналитический. Проведен анализ справочной литературы, исследованы отрасли применения полумуфт, выявлены основные причины выхода изделий из строя. На основе литературной информации в качестве материала для изготовления полумуфты выбрана сталь марки 40 ХН , выбор материала обоснован на основе сравнения механических свойств и экономических показателей. Разработан режим термической обработки полумуфт, заключающийся в закалке с последующим высоким отпуском, позволяющий получить необходимый комплекс механических свойств. Определены методы контроля качества готовых изделий, количество образцов для проведения испытаний. Область применения: проектные институты, металлургические и машиностроительные предприятия. ПОЛУМУФТА, ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА, ЗАКАЛКА, ОТПУСК , ПРОКАЛИВАЕМОСТЬ, КРИТИЧЕСКИЙ ДИАМЕТР Содержание Введение 1. Описание условий работы полумуфты и предъявляемые к нему требования 2. Выбор и обоснование марки стали 2.1 Выбор марки стали 2.2 Характеристика выбранной марки стали 3. Разработка технологи термической обработки полумуфты 4. Контроль качества Выводы Список использованной литературы Введение Полум уфты являются достаточно распространёнными деталями, применяемыми в различных сферах промышленности . Ввиду специфики устройств применяемые в них полу муфты имеют свои характер ные особенности . Этим обусловлен широкий спектр их форм, размеров, предъявляемых характеристик и материалов для их изготовления. Во многих случаях полу муфты играют определяющую роль в функционировании той или иной машины. Их применение: прокатные станы, металлообрабатывающие станки, всевозможные двигатели, бытовые приборы . Основное назначение полу муфт – соединение вращающихся или иначе перемещающихся деталей, передача крутя щего момента от одной части машины или механизма к другой или непосредственно к рабочему органу – валку, колесу, винту, патрону, сверлу, фрезе . Полум уфты в зависимости от их назначения и условий работы изготавлива ют из самых разнообразных материалов от самых примитивных пластмасс до дорогих высоколегированных сталей и сплавов , основная масса полу муфт – металлические . Применение того или иного материала зависит от степени нагруженности, ответственности размеров, условий среды. К материал у полу муфт часто предъявляются высокие требования прочности , твёрдости, износостойкости в сочетании с высокой ударной вязкостью , однородность свойств по всему сечению. Существуют огромное количество метод ов упрочнения металла : закалка, закалка + отпуск, деформационное упрочнение (наклёп), закалка ТВЧ, цементация, нитроцементация, термомеханическая обработка. Наиболее часто для упрочнения полу муфт применя ют улучш ение , то есть объёмную закалку с последующим отпуском , которая обеспечивает должный уровень требуемых свойств по всему сечению в сочетании с достаточно известной и отработанной схемой её реализации. Другие виды упрочнения не могут да т ь таких результатов в силу тех или иных причин. Например, цементация, нитроцементация или закалка ТВЧ ( виды поверхностной обработки ) приведут лишь к упрочнению поверхности , а не всего сечения изделия, что требуется в данном случае. Деформационное упрочнение всегда прив о д и т к высоки м внутренни м напряжения м , а, следовательно , – к охрупчиванию изделия и плохой его обрабатываемости. Термообработка может быть эффективной только при правильном соблюдении технологии её проведения . Следовательно, важной задачей является разработка необходимого режима термической обработки, установление точных значений технологических параметров, способных обеспечить комплекс, требуемых от данного изделия свойств . О сновным и параметрам и термообработки являются время и скорость нагрева, температура нагрева, время изотермической выдержки, скорость (среда) охлаждения. Целью данной работы является определение параметров термообработки полу муфты . 1 . Описание условий работы полумуфты и предъявляемые к ней требования Данная муфта установлен а на выходе вала электродвигателя и служит для соединения его с входным валом насоса . Эскиз полу муфты приведен на рисунке 1 .1 . Рисунок 1.1 – Эскиз полу муфты В процессе эксплуатации устройства полу муфта подвергается крутящим, а так же изгибающим и ударным нагрузкам. Выход из строя полу муфты может быть связан с её деформацией, износом или разрушением. Полумуфта работает в достаточно тяжело нагруженных условиях. Для обеспечения долговечной работы полу муфты , так и всего механизма эта деталь долж на обладать комплексом достаточно высоких механических свойств . Т олщина максимального рабочего сечения полу муфты 4 5 мм. Рекомендуемая м арка стали должна обеспечиват ь сквозную прокаливаемость полу муфты на 5 0 % мартенсита. И з условий работы следует , что полу муфта долж на изготавливаться из ул учшаемой конструкционной стали, которая в конечном состоянии после термообработки обладала бы следующ ими механическими свойствами : у 0,2 – не менее 50 0 Н/мм 2 , KCU= 5 0 – 6 0 Дж/см 2 . От полумуфты требуется т вёрдость 2 1 0 – 23 0 НВ 2. Выбор и обоснование марки стали 2.1 Выбор стали Исходя из условий работы, полу муфта подвергается объёмной закале с отпуском , он а долж на изготовляться из конструкционной улучшаемой стал и . Это углеродистые и ли низколегированные стали с содержанием углерода ~ 0,35 – 0,55%. Основной характеристик ой при выборе мар ки стали является прокаливаемо с ть , т ребования по которой зависят в первую очередь от минимального размера максимального сечения рассматриваемого изделия. Выбранная марка стали также помимо прокаливаемости должна обеспечивать требуемый комплекс механических свойств. Ориентировочные значения к ритически х диаметр ов и механически х свойств после закалки и высокого отпуска некоторых улучшаемых сталей приведены в таблице 2.1 Таблица 2.1 – Механические свойства и критические диаметры для некоторых улучшаемых сталей [2] Марка стали у 0,2 , Н/мм 2 у в , Н/мм 2 , % ш, % KCU, Дж/см 2 Твёрдость , НВ Критический диаметр для 5 0 % М , мм в воде в масле Сталь 40Х Н 5 4 0 6 8 5 1 5 4 5 59 2 12 – 248 60– 112 34 – 76 Сталь 30 Х ГСА 540 685 1 5 4 5 5 9 223 – 262 60 – 91 34 – 60 Сталь 3 0 Х Н2МА 540 685 1 3 4 0 56 223 – 262 – 37 – 75 Примечание: свойства приведены после закалки с высоким отпуском. Из таблицы 2.1 видно, что сталь 40 Х Н имеет критический диаметр , способный при закалке обеспечить сквозную прокаливаемость для этой полу муфты в масле . Стали 30 Х ГСА и 3 0 Х Н2МА имеют сходн ые прокаливаемость , прочностные и пластические свойства , ударн ую вязкост ь . М атериалом для изготовления полу муфт ы из берем стал ь 40 Х Н , которая наиболее часто применяется для изготовления подобных изделий . 2.2 Характеристика марки стали Основное назначение стали 40 Х Н – коленчатые валы, шестерни, оси, шатуны, зубчатые венцы, зубчатые колёса, шпиндели, болты, рычаги, штоки, цилиндры и другие детали машин и механизмов Химический состав стали 40 Х Н в приведен в таблице 2.3. [2] Таблица 2.3 – Химический состав стали 40 Х Н , % масс. С Si Mn Cr Ni P S Cu не более 0,36 – 0,44 0,17 – 0,37 0,50 – 0,80 0,45 – 0,85 1,00 – 1,40 0,035 0,035 0,30 Температура критических точек стали 40 Х Н следующая: А с1 =73 5 °С; А с3 =7 68 °С; A r1 =6 6 0°C; А r3 =7 0 0°C; M н =30 5 °С. Графики зависимостей требуемых механических свойства стали 40 Х Н в зависимости от температуры отпуска после закалки представлены на рисунках 2.1 – 2.3. [2] Рисунок 2.1 – Графики зависимости у 0,2 (– – ) и у в (– ) от температуры отпуска Рисунок 2.2 – График зависимости KCU от температуры отпуска Рисунок 2.3 – График зависимости твёрдости (НВ) от температуры отпуска. Для определения температуры отпуска, обеспечивающей комплекс требуемых свойств , воспользуемся графиками на рисунках 2.1 – 2. 3 . Из них видно , что требуемые свойства сталь 40 Х Н будет иметь после закалки и высокого отпуска ( 5 80 ч 6 0 0 °С ) : у 0,2 =520 – 540 Н/мм 2 , KCU = 50 – 6 0 Дж/см 2 Сталь 40Х Н – ф локеночувствительн а и склонна к отпускной хрупкости ; при этом требуется четкое соблюдение технологического процесса и применение при выплавке качественных шихтовых материалов во избежание образования флокенов или проведение последующей антифлокенной обработки, а для предотвращения возникновения отпускной хрупкости охлаждение после отпуска следует вести в воде, т.к. хрупкость возникает при охлаждении с низкими скоростями . Критический диаметр для 50% мартен сита при закалке в масле 34 – 76 мм [2] Термокинетическая диаграмма распада переохлаждённого аустенита для стали 35 Х М (наиболее близкой по составу стали) приведена на рисунке 2.4. Для получения структуры, содержащей после закалки 5 0% мартенсита , надо обеспечить охлаждение со скоростью ~ 9 о С /с, что видно из диаграммы на рисунке 2.4. Такую скорость охлаждения обеспечит масло, следовательно, данное изделие охлаждаем в масле. Рисунок 2.4 – Термокинетическая диаграмма распада переохлаждённого аустенита для стали 35ХМ [1] 3 . Разработка технологии термической обработки полумуфты Полум уфта из стали 40 Х Н для придания ей необходимых свойств подвергается закалке с высоким отпуском . Схематический график режима данной термической обработки приведен на рисунке 3.1 . Рисунок 3.1 – Г рафик режима термической обработки полу муфты В данном разделе рассчитываются основные параметры термической обработки данной полу муфты . Температура нагрева под закалку вычисляется по формуле: Т н =А с3 + (30 ч 50 °С ) Для данной стали температура нагрева под закалку равна: Т н =7 68 +(30ч50° С) = 800 ч8 2 0 °С При такой температуре после охлаждения получим полную закалку. Если нагреть детали выше этой температуры , будет происходить процесс собирательной рекристаллизации, что приведет к образованию крупнозернист ого мартенсит а , что будет обеспечивать низкие механические свойства. Время нагрева р ассчитаем по формуле Е . А . Смольникова : ф н =К*(V/F) [4] где: V – объём нагреваемого тела, см 3 ; F – площадь поверхн ости нагреваемого т е ла, см 2 ; K – с ум м ар ны й физический фактор, мин /см; V/F – геометрич ески й показ атель т е ла, об означа е тся W. Таким образом можн о записат ь : ф н =К*W Полум уфту можн о считать пол ы м ц и л и ндром, для н е го W вычисляется по формуле : [4] г де: D – внешний ди аметр, см; d – внутренний ди аметр, см; l – длина , см. В нашем случае : D = 15 см; d = 6 см; l = 15 см; K=4 5 , так как сталь легированн ая и нагр е ва е тся в воздушной среде . Рас с ч и таем геометрич ески й показ атель т е ла W: см Рассчитаем продолжительность нагрева под закалку : ф н = 45*1,73 = 78 мин Для загрузки в печь полу муфты размещаются в специальных корзинах . С учётом этой корзины рассчитанное время нагрева должно быть увеличено ещё на 20 – 30%: ф н = (1,2ч1,3) * ф н ф н = 1,2 5 *78 = 98 мин Время изотермической выдержки при нагреве под закалку равн яется : ф в = (0,2ч0,3) * ф н , ф в = 0,2 5 *98 = 2 5 мин. Должную глубину прокаливаемости, то есть охлаждение середины изделия со скоростью выше критической , в данном случае обеспечи вае т масло . Применение масла обеспечивает более медленное охлаждение изделия в мартенситном интервале, что уменьшает вероятность образования закалочных трещин. В качестве конкретного вида масла выберем МЗМ – 120, при этом следует учитывать, что температура вспышки масла составляет 220 о С и использовать масло как охлаждающую среду можно только до 190 – 200 о С. После закалки сталь имеет значительные внутренние термические и структурные напряжения. Поэтому закалку не применяют как окончательн ую операц и ю термической обработки . Для снижения внутренних напряжений, увеличения вязкости провод ится отпуск. Продолжительность высокого отпуска рас с читывается по формуле: ф отп =10+ * ф уд. где: – толщина наибольшего рабочего сечени я изделия , мм ; ф уд. – удельное время нагрева (1 ,5 мин/мм толщины , так как сталь легированная ). В данном случае = 4 5 мм, следовательно: ф отп =10 + 45* 1 ,5 = 77 мин . С учётом нагрева корзины рассчитанное время отпуска должно быть увеличено ещё на 20 – 30%: ф отп = (1,2ч1,3) * ф отп ф отп = 1, 2 5 * 77 = 96 мин Учтем коэффициент легирования: ф отп = 96*1,5 = 144 мин. Так как сталь склонна к отпускной хрупкости, охлаждение после отпуска проводится в воде. 4 . Контроль качества При контроле качества вначале проводится измерение геометрических размеров и визуальный осмотр полу муфт . При этом основное внимание обращается на соответствие размеров изделий значениям, указанным на чертеже, отсутствие термических трещин , заметных поводок и короблений. Измерения геометрических размеров проводится с помощью штангенциркуля ШЦ- 25 , наличие короблений проверяется при помощи эталонной поверхности, при визуальном осмотре необходимо использовать лупу . Визуальному осмотру и измерению подвергаются 5 % изделий от партии. Изделия , прошедшие визуальный осмотр , подвергаются контролю механических свойств. В ажнейш ей характеристик ой при этом является твёрдость, значение которой связано с остальными характеристиками. В качестве способа измерения твёрдости следует применять метод определения твёрдости по Бринеллю . К онтролю твёрдости подвергаются 5 % изделий от партии . На каждом изделии проводится по 3 измерения и определяется среднее значение. Средн яя твёрдост ь должн а составлять 220 НВ. Выводы Р азработана технология термической обработки полу муфты из стали 40 Х Н , служащей для соединения вала электродвигателя с входным валом насос а . Выбор марки стали осуществл ён на основании прокаливаемости и требуемых механических свойств. В рамках разработки технологии рассматривались и были установлены следующие параметры: температура нагрева под закалку – 8 0 0ч8 2 0 °С ; время нагрева под закалку составляет 98 минут ; время изотермической выдержки составляет 2 5 минут; способ нагрева – печной нагрев в воздушной атмосфере; закалочная среда – масло МЗМ – 120 ; температура отпуска – 5 80 ч600 °С ; время проведения отпуска – 144 минут ы , охлаждающая среда после отпуска – во да . Установленные параметры термообработки являются обязательны м и при проведении термообработки данной полу муфты . Их с облюдение гарантирует получение требуемого комплекс а механических свойств материала: у 0,2 =52 0 – 540 Н/мм 2 , KCU = 50 – 60 Дж/см 2 , т вёрдость 2 10 – 230 НВ . Эти значения удовлетворяют установленным требованиям. Несоблюдение вышеуказанных параметров приведёт к браку и непригодности изделия к использованию в соответствии с его назначением. Готовые полу муфты должны подвергаться визуальному осмотру и контролю твёрдости по Бринеллю . Список использованной литературы 1 . Изотермические и термокинетические диаграммы распада переохлаждённого аустенита. / Попов А.А., Попова Л. Е., М: Металлургия, 1965. – 495 с. 2 . Стали и сплавы. Марочник. / Сорокин В.Г Гервасьев М.А., Палеев В.С., Гервасьева И.В., Палеева С Я. М: «ИнтерметИнжиниринг», 2001. – 608 с. 3. Теория терм ической обработки. / Новиков И. И. М: Металлургия, 1978. – 288 с. 4. Конспект лекций по дисциплине: «Технология термической обработки» .
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Я бы и рада потерять голову… Но, похоже, она у меня намертво прибита опытом…
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru