Практика. Выбор материала для изготовления деталей

Задание: выбрать марку стали, вид и режим термической обработки для изготовления валов редуктора, диаметр валов 50 мм. По расчету сталь должна иметь s_0,2 ³ 900 МПа, KCU = 0,8 кДж/м².

Из технических условий следует, что требуется объемное упрочнение по всему сечению детали. Используем для решения задачи группу конструкционных сталей – улучшаемых, у которых прокаливаемость при закалке соответствует ³ 50 мм. Из справочников находим, что эта разновидность сталей предназначена для высоконагруженных деталей машин. Выбираем сталь 30ХМ. Эта сталь предназначена для деталей с поперечным размером от 50 до 70 мм, критический диаметр с охлаждением в минеральном масле до 75 мм, при этом в центре детали формируется микроструктура из 90 % мартенсита и 10 % троостита. Упрочнение детали обеспечивается проведением полной закалки и высокотемпературного отпуска. Это позволяет получить для стали 30ХМ предел текучести s_0,2 = 1000 МПа. KCU в данном случае тоже соответствует требованиям нашей задачи = 0,8 кДж/м². По справочным данным сталь 30ХМ удовлетворяет техническим требованиям. Далее выбираем режим термической обработки. Для упрочнения примем термическую обработку, состоящей из полной закалки и высокотемпературного отпуска. Режим полной закалки: t_нагр = tАс₃ + (70¸80 ⁰С) t_нагр = 880-900 ⁰С, время нагрева и выдержки выбирается в зависимости от диаметра для сечения 80 мм – 1 минута на 1 мм = 50 мин. Охлаждающая среда – минеральное масло. Отпуск: t_отп = 540 ⁰С по справочнику, время отпуска – 1 час, охлаждение после отпуска – масло (для предотвращения отпускной хрупкости второго рода). Нагревательное устройство – для закалки принимаем камерную печь марки СНО ^. 4 ^. 8 ^. 2,5/10 (С – сопротивление, Н – нагревательная, О – окислительная атмосфера, 4 ^. 8 ^. 2,5 – габаритные размеры в дм; 10 - температура /10 – температура 1000 ⁰С). Для отпуска принимаем шахтную печь ПН-32.

Задание: Вал двигателя диаметром 60 мм, s_0,2 = 600 МПа, KCU = 0,7 кДж/м².

Из технических условий следует, что требуется объемное упрочнение по всему сечению детали. Используем для решения задачи группу конструкционных сталей – улучшаемых, у которых прокаливаемость при закалке соответствует ³ 60 мм. Из справочников находим, что эта разновидность сталей предназначена для ответственных деталей машин. Выбираем сталь 40ХНМА. Эта сталь предназначена для деталей с поперечным размером от 60 мм, критический диаметр с охлаждением в минеральном масле 70-80 мм, при этом в центре детали формируется микроструктура из 90 % мартенсита и 10 % троостита. Упрочнение детали обеспечивается проведением полной закалки и высокотемпературного отпуска. Это позволяет получить для стали 40ХНМА предел текучести s_0,2 = 950 МПа. KCU в данном случае тоже соответствует требованиям нашей задачи = 0,7 кДж/м². По справочным данным сталь 40ХНМА удовлетворяет техническим требованиям. Далее выбираем режим термической обработки. Для упрочнения примем термическую обработку, состоящей из полной закалки и высокотемпературного отпуска. Режим полной закалки: t_нагр = tАс₃ + (70¸80 ⁰С) t_нагр = 840-860 ⁰С, время нагрева и выдержки выбирается в зависимости от диаметра для сечения 60 мм – 1 минута на 1 мм = 60 мин. Охлаждающая среда – минеральное масло. Отпуск: t_отп = 500-600 ⁰С по справочнику, время отпуска – 1 час, охлаждение после отпуска – вода или масло, HRC при этом больше 32. Эта сталь не склонна к отпускной хрупкости Нагревательное устройство – для закалки принимаем камерную печь марки СНО ^. 4 ^. 8 ^. 2,5/10. Для отпуска принимаем шахтную печь ПН-32.

К компоновке и планировке приступают после разработки технологического процесса, выбора оборудования, расчета площадей для всех основных и вспомогательных строительных подразделений и служб цеха. Компоновка и планировка необходимых по размерам цехов и участков, выполняется в масштабах 1:100, 1:200, 1:500. Техникой выполнения компоновки и планировки предусмотрено графическое изображение коробки промышленного здания, подвалов, нанесение условных обозначений колонн, окон, дверных проемов, ворот, железнодорожных путей, транспортных проездов, пешеходных переходов, опорных и подвесных кранов. При реконструкции цеха на чертеж наносятся параметры существующего здания (сетку колонн, высота здания, глубина заложения фундаментов, расположение всех проездов и окон). При строительстве нового цеха на стадии технологического проектировании необходимо обосновать выбор основных параметров здания, т.е. ширину сетки колонн, высоту расположения подкрановых путей, высоту корпуса, глубину заложения фундаментов под колонны здания и под оборудование.