Лабораторные работы №№ 9 – 12

 

Лабораторные работы №№ 9 – 12 предназначены для дополнительных творческих самостоятельных занятий студентов и предусматривают широкий диапазон условий процессов нагрева и охлаждения, встречающихся в сложных технологических процессах термической обработки. Поэтому в описании этих работ отсутствуют конкретные указания и ограничения по объему выполняемых расчетов и методов анализа. Все это отводится на инициативу самого студента.

 

9. Анализ охлаждения изделий при прерывистой закалке с применением водо - воздушной смеси. Возможность таких расчетов заложена в программное обеспечение "TEPLO". Кроме того, эти возможности могут быть реализованы при использовании программного средства "Сталь". При проведении расчетов необходимо провести моделирование возникающих температурных полей в зависимости от двух важнейших параметров водо-воздушного охлаждения: скорости потока и влажности водо-воздушной смеси. Поэтому следует выполнить несколько серий расчетов, позволяющих в дальнейшем при домашней обработке построить зависимости возникающих градиентов и длительности охлаждения в зависимости от упомянутых параметров охлаждения.

10. Анализ нагрева и охлаждения слоистой садки. Данная лабораторная работа предназначена для приобретения навыков работы с программным средством "SADKA", которое позволяет рассчитывать изменение температурных полей в процессе нагрева, не единичного изделия, а целой садки, в зависимости от характера нагреваемых изделий и способов их укладки в печи. Кроме того, она позволяет рассчитывать аналогичные поля при охлаждении на воздухе полной садки после ее выдачи из печи. Поэтому, при проведении лабораторной работы необходимо сформировать слоистую садку, состоящую из 2-10 слоев изделий и провести ее расчеты для случаев нагрева и охлаждения в воздушной среде. Здесь можно проанализировать роль формы и размеров изделий на результаты расчетов, а также проанализировать влияние скорости воздушных потоков в печи при нагреве или в потоках холодного воздуха при охлаждении.

11. Анализ влияния режимов охлаждения стальных изделий на развитие фазовых превращений и окончательную структуру стали. Лабораторная работа предусматривает использование программного средства "Сталь", которое позволяет получать наглядное представление результатов расчетов в виде графиков снижения температуры конкретных изделий из заданной марки стали, наложенных на поле изотермических или термокинетических диаграмм распада переохлажденного аустенита. Прохождение кривых охлаждения по тем или иным зонам такой диаграммы свидетельствует о развитии соответствующих структурных и фазовых превращений, что позволяет судить о формирующейся структуре и свойствах как в целом изделия, так и в отдельных его зонах (на разном расстоянии от поверхности). Кроме того, проведение серий расчетов с использованием указанного программного средства позволяет оценивать прокаливаемость стали в результате закалки в той или иной среде.

12. Определение значения критического диаметра, как характеристики прокаливаемости. Лабораторная работа предусматривает освоение программы "BLANTER". Эта программа является аналогом известной номограммы М.Е. Блантера для определения прокаливаемости по результатам экспериментов методом торцевой закалки. Математическое описание номограммы позволяет ее использовать взамен номограммы при проведении экспериментальных работ, а также для моделирования прокаливаемости. При этом появляется возможность определения прокаливаемости на основе анализа кинетических диаграмм распада переохлажденного аустенита стали. Целью этой лабораторной работы является приобретения навыков работы с описанной расчетно-моделирующей программой.

 

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1

Средняя массовая теплоемкость металлов и сплавов, Дж/кг×К

Материал, марка или наименование	Температура испытания, °С
	20-100	20-200	20-300	20-400	20-500	20-700	20-800
Чистые металлы
Алюминий	932	957	980	1006	1026	-	-
Хром	452	469	486	500	512	534	544
Железо	465	485	511	534	557	608	632
Медь	388	397	401	404	408	416	420
Магний	1034	1061	1088	1109	1130	-	-
Цинк	389	398	402	-	-	-	-
Никель	452	469	494	505	513	530	540
Титан	540	553	563	574	584	605	620
Углеродистые стали
Стали: 08, 10, 15, 20	466	478	514	532	555	620	695
Стали: 25,30,35	470	483	511	532	555	620	708
Стали: 40,45	480	496	515	534	563	620	720
Стали: 50,55,60,65,70	483	487	517	525	565	624	706
У7, У8	477	511	528	548	565	624	724
У10, У12,У10А, У12А	469	503	519	536	553	611	712
15Л - 55Л	470	483	517	525	559	617	710
Марганцевые, кремнистые стали
15Г, 20Г	490	496	525	540	554	608
30Г	470	483	520	546	556	608
40Г	487	483	520	491	559	608
50Г	487	500	517	533	559	609	676
60Г	483	487	510	529	550	620
65Г	490	510	525	560	575	625	705
45Г2		445	428
60С2, 70С3	510	510	520	535	565	620	700
65С2ВА	475	500	510	530	555	615	690
16ГС	470	483	517	525	559	617	710
Хромистые стали и дополнительно легированные одним компонентом
15Х, 20Х	496	508	525	538	567	626	706
30Х	482	496	513	532	555	620	703
40Х	496	508	529	563	592	634	664
40ХЛ	491	508	525	538	567	626	701

Продолжение приложения 1

Материал, марка или наименование	Температура испытания, °С
	20-100	20-200	20-300	20-400	20-500	20-700	20-800
32Х06Л	491	508	521	533	567	622	701
ШХ15	483	504	516	534	560	627	699
08Х13 - 40Х13	473	486	504	526	553	636	670
20Х13Л	470	491	512	533	563	643	680
95Х18	483	504	516	534	560	627	699
12Х17, 08Х17Т	462	498	509	523	562	604	624
15Х25Т	462	498	509	523	562	604	624
33ХС, 38ХС	466	508	529	563	592	634	663
12МХ	473	519	565	594	653	888	1365
15ХМ	487	500	517	533	559	609	676
30ХМ, 35ХМ,38ХМА	496	508	525	538	567	672	697
35ХМЛ	479	500	512	529	550	617	689
15Х5М	483	504	516	534	560	627	699
75ХМ	490	500	530	570	640	750
40ХФА	466	508	529	563	592	634	664
50ХФА	490	505	510	530	560	620	700
90ХФ	460	500	560	620	670	730
40ХН, 50ХН	500	510	560	630	700
12ХН2, 12ХН2А	494	507	523	536	565	624	703
12ХН3А	494	507	523	528	540	624	703
20ХН3А	494	507	523	536	565	624	703
30ХН3А	494	504	518	536	558	657	703
Хромоникелевые стали с большим содержанием хрома и никеля
14Х17Н2	462	496	517	538	550	575	596
12Х18Н9	504	510	520	535	565	620	700
17Х18Н9	504	510	520	535	565	620	700
08Х18Н10	504	510	520	535	565	620	700
12Х18Н9Т	469	486	498	511	519	532	544
12Х18Н10Т	462	496	517	538	550	575	596
12Х18Н9ТЛ	512	533	533	542	554	580	588
20Х23Н13	538	575	609	634	676	735
20Х23Н18	538	575	609	634	676	735
45Х14Н14В2М			507	511	523	528
08Х18Г8Н2Т	462	496	517	538	550	575	596
Быстрорежущие и специальные штамповые стали
Р18	398	423	435	448	469	511	532

Продолжение приложения 1

Материал, марка или наименование	Температура испытания, °С
	20-100	20-200	20-300	20-400	20-500	20-700		20-800
Р9	410	430	449	465	510	530	550
Р6М5К5	462	498	509	523	562	604	624
Р9М4К8	462	498	509	523	562	604	624
3Х2В8Ф	410	430	449	465	510	530	550
3Х3М3Ф	462	496	517	538	550	575	596
4Х5МФ1С	483	504	516	534	560	627	699
4Х5МФС	483	504	516	534	560	627	699
5ХНМ, 5ХНВ	500	510	560	630	700
ХВГ	380
Иные комплексно легированные стали
18ХГТ - 30ХГТ	495	508	525	537	567	626	705
25ХГСА	496	504	512	533	554	622	693
30ХГС,30ХГСА	495	504	512	533	554	622	693
25Х1МФ	462	498	509	523	562	604	624
25Х2М1Ф	538	575	609	634	676	735
38Х2МЮА	496	517	533	546	575	638	676
20Х3МВФ	502	560	610	650	710	800
40ХН2МА	490	506	522	536	565	675	695
38ХН3МА	496	508	525	538	567	672	697
38Х2Н2МА	490	502	523	532	565	615	670
30ХН2МФА	496	508	529	567	588
36Х2Н2МФА	496	508	525	538	567	672	697
38ХН3МФА	496	508	525	538	567	672	697
45ХН2МФА	480	500	520	540	555
9Х2МФ	440	460	500	570	680	940	1100
35ХГСЛ	496	504	512	533	554	622	693
08ГДНФЛ	483	500	517	529	554	613	697
12ДН2ФЛ	487	504	517	529	559	617	689
20ХГСНДМЛ	491	500	521	533	554	622	689
110Г13Л	492

 

Приложение 2

Выборочные данные по плотности чистых металлов, кг/м³

Материал, марка или наименование	Температура испытания, °С
	20	100	200	300	400	500	600
Алюминий	2700	2681	2662	2643	2629	2606	2589
Хром	7100	7086	7072	7058	7044	7030	7017
Железо	7860	7832	7804	7777	7749	7722	7695
Медь	8920	8876	8833	8790	8748	8706	8664
Магний	1740	1726	1713	1700	1687	1674	1662
Цинк	7140	7056	6975	6895	6817	6740	6666
Никель	8900	8865	8830	8795	8760	8726	8692
Титан	4500	4488	4476	4464	4452	4440	4428

 

Приложение 3

Плотность сталей и сплавов в зависимости от температуры, кг/м³

Марка материала	Температура испытаний, °С
	20	100	200	300	400	500	700	800
Углеродистые стали
08	7871	7846	7814	7781	7745	7708	7628	7598
10	7856	7832	7800	7765	7730	7692	7613	7582
15	7850	7827	7794	7759	7724	7687	7611	7599
20	7859	7834	7803	7770	7736	7699	7617	7624
25	7820	7800	7770	7740	7700	7670	7590	7610
30	7820	7800	7770	7740	7700	7670	7590	7610
35	7826	7804	7771	7737	7700	7662	7583	7600
40	7826	7804	7771	7737	7700	7662	7583	7600
45	7826	7799	7769	7735	7698	7662	7587	7595
50	7810	7792	7767	7733	7695	7660	7585	7592
55	7820	7800	7770	7740	7700	7670	7590	7610
60	7800	7790	7765	7731	7693	7658	7583	7590
65	7810	7792	7767	7733	7695	7660	7585	7592
70	7810	7792	7767	7733	7695	7660	7585	7592
У7, У7А	7830	7804	7771	7742	7708	7668	7587	7590
У8, У8А	7839	7817	7786	7752	7714	7676	7600	7582
У10,У10А	7836	7811	7783	7750	7713	7675	7595	7560
У12, У12А	7830	7809	7781	7749	7713	7675	7592	7565
15Л	7820	7800	7770	7740	7700	7670	7590	7610
20Л	7850	7827	7794	7759	7724	7687	7611	7599
25Л	7830	7804	7771	7742	7708	7668	7587	7590
30Л	7810	7792	7767	7733	7695	7660	7585	7592
35Л	7830	7804	7771	7742	7708	7668	7587	7590
40Л	7810	7792	7767	7733	7695	7660	7585	7592

Продолжение приложения 3

Марка материала	Температура испытаний, °С
	20	100	200	300	400	500	700		800
45Л	7800	7790	7765	7731	7693	7658	7583		7590
50Л	7820	7800	7770	7740	7700	7670	7590		7610
55Л	7820	7800	7770	7740	7700	7670	7590		7610
70Л	7810	7792	7767	7733	7695	7660	7585		7592
Марганцевые, кремнистые стали
15Г	7810	7792	7767	7733	7695	7660	7585		7592
20Г	7820	7800	7770	7740	7700	7670	7590		7610
30Г	7810	7792	7767	7733	7695	7660	7585		7592
40Г	7810	7792	7767	7733	7695	7660	7585		7592
50Г	7810	7792	7767	7733	7695	7660	7585		7592
60Г	7810	7792	7767	7733	7695	7660	7585		7592
65Г	7850	7830	7800	7759	7730	7687	7611		7599
45Г2	7810	7792	7767	7733	7695	7660	7585		7592
60С2, 70С3	7680	7660	7630	7590	7570	7520	7445		7452
65С2ВА	7850	7830	7800	7759	7730	7687	7611		7599
16ГС	7820	7800	7770	7740	7700	7670	7590		7610
Хромистые стали и дополнительно легированные одним компонентом
15Х, 20Х	7830	7810	7780	7750	7710	7680		7600	7570
30Х	7820	7800	7770	7740	7700	7670		7590	7610
40Х	7850	7830	7800	7759	7730	7687		7611	7599
40ХЛ	7830	7810	7780	7750	7710	7680		7600	7570
32Х06Л	7850	7830	7800	7759	7730	7687		7611	7599
ШХ15	7750	7730	7700	7680	7650	7630		7590	7540
08Х13	7760	7740	7710	7690	7660	7640		7600	7550
12Х13	7720	7700	7670	7640	7620	7580		7520	7490
20Х13, 30Х13	7670	7660	7630	7600	7570	7540		7480	7450
40Х13	7650	7630	7600	7570	7540	7510		7450	7420
20Х13Л	7740	7710	7680	7650	7630	7590		7530	7490
95Х18	7750	7730	7700	7680	7650	7630		7590	7540
12Х17	7720	7700	7670	7640	7620	7580		7520	7490
08Х17Т	7700	7680	7650	7620	7600	7560		7500	7470
15Х25Т	7600	7580	7560	7520	7490	7460		7410	7400
33ХС, 38ХС	7640	7620	7600	7560	7530	7500		7445	7442
12МХ	7850	7830	7800	7759	7730	7690		7610	7599
15ХМ	7850	7830	7800	7759	7730	7700		7600	7590
30ХМ, 35ХМ, 38ХМА	7820	7800	7770	7740	7700	7670		7590	7610
35ХМЛ	7840	7820	7790	7759	7730	7687		7610	7600
15Х5М	7750	7730	7700	7670	7640	7610		7550	7500
75ХМ	7900	7870	7840	7790	7760	7720		7620	7660
40ХФА	7810	7790	7760	7730	7700	7670		7580	7600

Продолжение приложения 3

Марка материала	Температура испытаний, °С
	20	100	200	300	400	500	700		800
50ХФА	7800	7780	7750	7720	7680	7650		7570	7590
90ХФ	7790	7770	7740	7710	7670	7640		7560	7580
40ХН	7820	7800	7770	7740	7700	7670		7590	7610
50ХН	7860	7830	7800	7759	7730	7700		7600	7590
12ХН2, 12ХН2А	7880	7850	7830	7790	7750	7720		7630	7620
12ХН3А	7850	7830	7800	7760	7720	7680		7600	7620
20ХН3А	7850	7830	7800	7760	7720	7680		7600	7620
30ХН3А	7850	7830	7800	7770	7730	7700		7690	7650
Стали с большим содержанием хрома и никеля
14Х17Н2	7750
12Х18Н9	7900	7860	7820	7780	7740	7690	7600		7560
17Х18Н9	7850	7820	7790	7760	7730	7690	7600		7560
08Х18Н10	7850	7820	7790	7760	7730	7690	7600		7560
12Х18Н9Т	7900	7860	7820	7780	7740	7690	7600		7560
12Х18Н10Т	7900	7860	7820	7780	7740	7690	7600		7560
12Х18Н9ТЛ	7900	7860	7820	7780	7740	7690	7600		7560
20Х23Н13	7820	7790	7760	7720	7680	7630	7540		7480
20Х23Н18	7900	7870	7840	7790	7760	7720	7620		7660
45Х14Н14В2М	8000	7970	7930	7880	7840	7780	7720		7660
Быстрорежущие и специальные штамповые стали
Р18	8800	8780	8750	8710	8670	8630	8540		8490
Р9	8300	8280	8250	8210	8170	8130	8040		7990
Р6М5К5	8200	8180	8140	8110	8070	8040	7960		7920
Р9М4К8	8300	8280	8250	8210	8170	8130	8040		7990
3Х2В8Ф	8300	8280	8250	8210	8170	8130	8040		7990
3Х3М3Ф	7828	7808	7783	7754	7721	7684	7597		7565
4Х5МФ1С	7716	7692	7660	7627	7593	7559	7490		7459
4Х5МФС	7750	7724	7697	7670	7641	7600	7546		7520
5ХНМ, 5ХНВ	7850	7830	7800	7759	7730	7690	7610		7600
ХВГ	7850	7830	7800	7759	7730	7690	7610		7599
Иные комплексно легированные стали
18ХГТ - 30ХГТ	7800	7790	7765	7731	7693	7658	7583		7590
25ХГСА	7850	7830	7800	7759	7730	7690	7610		7599
30ХГСА	7850	7830	7800	7759	7730	7690	7610		7599
25Х1МФ	7840	7820	7790	7750	7720	7680	7600		7590
25Х2М1Ф	7800	7780	7750	7720	7680	7650	7580		7590
38Х2МЮА	7710	7692	7660	7627	7593	7559	7490		7459
20Х3МВФ	7800	7790	7760	7730	7690	7660	7580		7590
40ХН2МА	7850	7830	7800	7759	7730	7690	7610		7600

Продолжение приложения 3

Марка материала	Температура испытаний, °С
	20	100	200	300	400	500	700	800
38ХН3МА	7900	7860	7820	7780	7740	7690	7600	7560
38Х2Н2МА	7900	7860	7820	7780	7740	7690	7600	7560
30ХН2МФА	7900	7860	7820	7780	7740	7690	7600	7560
36Х2Н2МФА	7900	7860	7820	7780	7740	7690	7600	7560
38ХН3МФА	7900	7860	7820	7780	7740	7690	7600	7560
45ХН2МФА	7850	7830	7800	7759	7730	7690	7610	7600
9Х2МФ	7840	7820	7790	7750	7720	7680	7600	7590
35ХГСЛ	7800	7790	7765	7731	7693	7658	7583	7590
08ГДНФЛ	7850	7830	7800	7759	7730	7690	7610	7600
12ДН2ФЛ	7860	7830	7800	7759	7730	7700	7600	7590
20ХГСНДМЛ	7830	7810	7780	7750	7710	7680	7600	7570
110Г13Л	7870	7840	7810	7769	7740	7710	7610	7600

 

Приложение 4

Коэффициент теплопроводности, Вт/м×К

Марка материала	Температура испытаний, °С
	20	100	200	300	400	500	700	800
Углеродистые стали
08	63	60	56	51	47	41	34	30
10	60	58	54	49	45	40	32	29
15	53	53	53	46	43	39	36	32
20	52	51	49	44	43	39	32	26
25	52	51	49	46	43	40	32	26
30	52	51	49	46	43	39	32	26
35	51	49	49	47	44	41	35	29
40	52	51	48	46	42	38	30	25
45	50	48	47	44	41	39	31	27
50	48	48	47	44	41	38	31	27
55		68	55	46	36	32	29	27
60, 65		68	53	46	36	32	29	27
70		68	52	37	29	30	29	27
У7, У7А	46	46	44	41	39	36	31	29
У8, У8А	49	49	46	42	38	35	30	24
У10,У10А	46	44	42	41	39	38	36	34
У12, У12А	46	45	43	40	37	35	28	24
15Л	78	78	67	55	48	41	34	29
20Л	54	53	51	48	43	39	32	27
25Л	52	51	49	46	43	40	32	26
30Л	52	51	49	46	43	39	32	26
35Л	51	49	49	47	44	41	35	29

Продолжение приложения 4

Марка материала	Температура испытаний, °С
	20	100	200	300	400	500	700		800
40Л	52	51	48	46	42	38	30		25
45Л	50	48	47	44	41	39	31		27
50Л	48	48	47	44	41	38	31		27
55Л	49	49	46	42	38	35	30		24
70Л	46	44	42	41	39	38	36		34
Марганцевые, кремнистые стали
15Г	52	51	49	46	43	39	32		26
20Г	50	48	47	44	41	39	31		27
30Г	49	49	46	42	38	35	30		24
40Г	46	44	42	41	37	34	29		28
50Г	43	42	41	38	36	34	29		28
60Г	43	42	41	38	36	34	29		28
45Г2	51	50	45	43	41	35	30		28
65Г	37	36	35	34	32	31	29		28
60С2	28	28	29	30	30	30	29		28
70С3	25	26	27	28	29	29	28		27
65С2ВА	27	27	28	29	29	29	28		28
Хромистые стали и дополнительно легированные одним компонентом
15Х, 20Х	44	44	43	41	39	36		32	32
30Х	48	47	44	42	39	36		29	26
40Х	41	40	38	36	34	33		30	27
40ХЛ	41	40	38	36	34	33		30	27
32Х06Л	48	47	44	42	39	36		29	26
ШХ15		40				37			27
08Х13, 12Х13	28	28	28	28	28	27		26	25
20Х13	26	26	26	26	26	27		26	27
30Х13	26	27	28	28	27	27		27	25
40Х13	25	26	27	28	29	29		28	28
20Х13Л	26	26	26	26	26	27		26	27
95Х18	24	24	24	24	24	24		26	27
12Х17	24	24	24	25	26	26		26	27
08Х17Т	25	25	25	25	26	26		26	27
15Х25Т	17	18	20	21	22	24		28	27
33ХС, 38ХС	40	38	37	37	35	33		29	27
12МХ	50	50	50	50	49	47		44	40
15ХМ	44	44	41	41	39	36		32	29
30ХМ	46	46	44	42	42	39		36	32
35ХМ	42	41	40	39	37	35		31	30
38ХМА	33	35	38	39	36	34		31	27
35ХМЛ	42	41	40	39	37	35		31	30
15Х5М	38	37	36	35	34	33		31	29

Продолжение приложения 4

Марка материала	Температура испытаний, °С
	20	100	200	300	400	500	700		800
75ХМ	47	45	41	40	39	38		35	24
40ХФА	37	37	37	36	33	31		30	28
50ХФА	40	39	38	37	36	33		29	28
90ХФ	46	44	42	38	36	33		29	27
40ХН	46	44	43 Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:   12 Рекомендуем для прочтения: Приготовление раствора глюкозы для инъекций D.S. по 4 мл в вену. Сложная жидкая лекарственная форма, раствор для инъекций с легкоокисляющимся веществом. Расчет... Принципы правосудия Совокупность этих принципов и образует систему демократических основ правосудия... ФУНКЦИИ ПЕДАГОГИЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ Педагогическая деятельность учителя реализуется в определённых ситуациях через выполнение самых разнообразных действий... Конституция РФ — основной закон государства В юридической науке и практике конституции уделяется очень большое внимание... Стили руководства и типы руководителей Стиль руководства – это совокупность способов и приемов деятельности по решению задач, вытекающих в процессе управления...  Сейчас читают про: Показатели тесноты корреляционной связи для многофакторной корреляционно-регрессионной модели Дифференциальное уравнение гармонических колебаний и его решение Календарный (паспортный) и биологический возраст, их соотношения, критерии определения биологического возраста на разных этапах онтогенеза Угловая скорость и угловое ускорение Система охраны труда и безопасности в медицинских организациях Опасные и вредные факторы среды обитания человека Самый сильный аргумент, почему эволюция человека не могла быть  Каждый ребенок – художник. Вся задача в том, чтобы остаться художником, выйдя из детского возраста. © Пикассо ==> читать все изречения... 5663 5606 Понравился сайт? Поделись им с друзьями: