Лабораторная работа №4

Выбор стали и термической обработки деталей машин.

Задача №5:

Выбрать марку стали, вид и режим термической обработки для изготовления коленчатых валов с диаметром шейки 60 мм двигателя. Предел текучести стали должен быть:

б) не ниже 750 МПа, ударную вязкость не ниже 0,8 МДж/м2

Требуется:

• 
  Обосновать выбор марки стали
  
• 
  Обосновать выбор вида и режима термической обработки
  
• 
  Определить структуру и механические свойства после закалки и после отпуска
  

Решение:

Химический состав стали марки 20ХНЗА, следующий:

20ХНЗА (ГОСТ 4543-71)

0,17 – 0,23% С;

0,30-0,60% Mn;

0,17 – 0,37 % Si;

0,60 – 0,40 % Cr;

2,75 – 3,15 % Ni;

0,025 % S;

0,025 % Р.сталь

Сталь 20ХНЗА, согласно ГОСТ, в состоянии поставки имеет твёрдость не более 250 НВ. Следовательно, предел прочности и при твёрдости 230-250 НВ не превышает 670 – 750 МПа.

Таким образом, для получения заданной величины предела текучести вал необходимо подвергнуть термической обработке. Для повышения прочности можно провести нормализацию, или закалку с высоким отпуском (улучшение). Проводить закалку с высоким отпуском сложнее, но позволяет получить не только более высокие характеристики, но и более высокую вязкость.

Сталь 20ХНЗА легирована никелем и хромом для повышении прокаливаемости и закаливаемости. Она получает после закалки достаточно однородные структуру и механические свойства в сечении диаметром до 75 мм.
Назначение режимов термообработки.

Для стали 20ХНЗА рекомендуется термическая обработка:

1. Закалка с 820—835° С в масле. При закалке с охлаждением в масле (а не в воде, как это требуется для углеродистой стали) возникают меньшие напряжения, а следовательно, и меньшая деформация. После закалки сталь имеет структуру мартенсит и твердость не ниже 50 HRC.

2. Отпуск 520—530° С. Для предупреждения отпускной хрупкости, к которой чувствительны стали с хромом (марганцем), вал после нагрева следует охлаждать в масле.

---

Механические свойства стали 20ХНЗА в изделии диаметром до 75 мм после термической обработки:

Предел прочности σ_в, МПа 900-1000

Предел текучести σ_0,2, МПа 750-800

Предел выносливости σ_-1, МПа 400-430

Относительное удлинение δ, % 8-10

Относительное сужение Ψ, % 45-50

Ударная вязкость α_Н,кДж/м² 9

Разраб.		Теплов Д.А.	НГТУ
Согл.
Утв.		Нуждина Т.В.	Вал
МО1		Сталь 20ХНЗА ГОСТ 4543-71		d = 60 мм 0,2 = 750 МПа
МО2
А 03	Закалка полная
Б 04	Электропечь СН3-3.6.2/10
О 05	Закалить деталь
Т 06	Поддон
07
А 08	Отпуск высокотемпературный
Б 09	Электропечь СШ3-6.6/7
О 10	Отпустить деталь
Т 11	Корзинка, подвеска
12
13
14
15
МК

Разраб.		Теплов Д.А.	НГТУ
Согл.
Утв.		Нуждина Т.В.	Вал
МО1				d = 60 мм 0,2 = 750 МПа
МО2
А 03
Б 04
О 05
Т 06
07
А 08
Б 09
О 10
Т 11
12
13
14
15
МК

---

---

Смотрите также файлы

• Туан кні, айы, жылы.docx

• "Химический состав планеты Земля" к учебнику О. С. Габриеляна, И. Г. Остроумова.pdf

• 1. Основным обуславливающим фактором экзогенноорганических психических расстройств в отличие от функциональных является.docx

• Система управления персоналом организации.doc

• Лекция 8 Электрические машины эпс.pdf