![]() |
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
![]() |
Технология термической обработки резцов из быстрорежущей стали |
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное агентство по образованию ГОУ ВПО Череповецкий Государственный Университет Институт Педагогики и Психологии кафедра: профессионального образования Задача по дисциплине: Термическая обработка металлов № 28 Выполнил студент: группы 4 ПО - 42 Слизнёв Д.И. Проверила: ст. преподаватель Мироненко С.Н. Череповец 2008 Задание В распоряжении завода имеются быстрорежущие стали двух марок: вольфрамомолибденовая Р6М5 и кобальтовая Р9М4К8. Объяснить различие в основных свойствах этих сталей и рекомендовать оптимальное назначение каждой из них. Для одной из них разработать и обосновать режимы всех видов термической обработки изделия; для всех стадий выбрать оборудование, схематично его изобразить и описать принцип работы. Описать превращения, происходящие в сплаве на всех стадиях обработки, указать, какой будет структура на каждой стадии. Схематично изобразить структуру стали после окончательной обработки изделия, дать характеристику её механических свойств. Сравнительная характеристика сталей марок Р6М5 и Р9М4К8 Сравним свойства сталей марок Р6М5 и Р9М4К8 и оформим результаты в таблицу 1. Таблица 1 Сравнительная характеристика сталей Основание сравнения Р6М5 Р9М4К8 По химическому составу C: 0.82 – 0.9 % W: 5.5 – 6.5 % Mo: 4.8 – 5.3 % Cr: 3.8 – 4.4 % V: 1.7 – 2.1 % Co:не более 0.5 % S:не более 0.025 % P: не более 0.03 % Si: не более 0.5 % M : не более 0.5 % i: не более 0.4 % C: 1 – 1.1 % W: 8.5 – 9.5 % Mo: 3.8 – 4.3 % Cr: 3 – 3.6 % V: 2.3 – 2.7 % Co:7.5 - 8.5 % S:не более 0.03 % P: не более 0.03 % Si: не более 0.5 % M : не более 0.5 % i: не более 0.4 % Плотность, кг/м3 8300 8300 Предел кратковременной прочности , МПа при Т = 200С 960 Предел пропорциональности, МПа при Т = 200С 540 Относительное удлинение при разрыве , % при Т = 200С 7 Относительное сжатие , % при Т = 200С 10 Ударная вязкость KCU, кДж/ м2 при Т = 200С 80 Модуль упругости E · 10-5, МПа при Т = 200С 2.29 Твёрдость НВ после отжига не более 255 285 Термическая обработка Закалка: = 1210 - 12300С Отпуск: = 5500С количество: 2 - 3 Закалка: = 1220 - 12400С Отпуск: = 5500С количество: 2 - 3 Твёрдость после ТО 63 – 65 HRC 65 – 67 HRC Красностойкость 59 HRC при отпуске в течении 4 ч., 0С 620 630 Режущие свойства (скорость резания при равной стойкости) Эталон Р18 - 1 1.0 1.25 Вязкость Повышенная Пониженная Сопротивление износу Хорошее Повышенное Шлифуемость Хорошая Пониженная Особые свойства Повышенная склонность к обезуглероживанию, пластичность в нагретом состоянии Повышенная склонность к обезуглероживанию Области применения Для всех видов режущего инструмента при обработке углеродистых и легированных конструкционных сталей. Предпочтительно для изготовления резьбонарезного инструмента и инструмента работающего с ударными нагрузками Для различных инструментов при обработке труднообрабатываемых сталей и сплавов (высокопрочных, жаропрочных и нержавеющих), а также улучшенных легированных сталей. Для режущих инструментов при обработке улучшенных легированных, а также нержавеющих сталей Микроструктура быстрорежущей стали Р6М5 в литом состоянии представлена на рисунке 1.
Карбидная эвтектика Аустенитное зерноРис. 1. Микроструктура стали Р6М5 (литое состояние) Разработка режима термической обработки Для разработки режима термической обработки мы выбираем быстрорежущую сталь марки Р6М5, из которой будем изготавливать резец сварной с державкой. Для державки используют углеродистую сталь марок 40 и 45. Технологический процесс изготовления инструмента включает следующие операции: Изготовление заготовок (предварительное формообразование) с использованием сварки, горячей и холодной пластической деформации. Предварительная смягчающая термическая обработка для улучшения обрабатываемости стали и исправления структуры в нужном направлении. Механическая обработка (окончательное формообразование) на металлорежущих станках или методами холодной деформации (насечка). Окончательная (упрочняющая) термическая обработка. Окончательный контроль, шлифовка и заточка инструмента, дополнительная обработка для улучшения поверхностного слоя. В качестве предварительной обработки выбираем карбидный отпуск (рис. 2), применяемый для быстрорежущих сталей с целью улучшения её обрабатываемости пластической деформацией и устранения растрескивания при холодной вырубке тонких заготовок (дисковых фрез, мелких метчиков). При отпуске сталь нагревают до 730-7600С с выдержкой в течении 1-1,5 часов, при этом часть мелких карбидов растворяется. Последующее быстрое охлаждение (в масле или воде) фиксирует это состояние, что повышает пластичность, стали и несколько снижает предел текучести. Рис. 2. Карбидный отпуск (предварительная термическая обработка)Подъёмно-транспортное оборудование: используем однобалочный ручной мостовой кран, тележки. Оборудование для нагрева: колпаковая печь. Оборудование для охлаждения: охлаждение осуществляем в механизированном закалочном баке. Дополнительное оборудование: очистка от масла производится в конвейерной моечной машине типа ММК в подогретом (до 80-900С) водном растворе кальцинированной соды (10% a2CO3); очистка от окалины осуществляется в травильной машине с краном, травление проходит в растворе серной кислоты (5-18%) при 40-900С. В качестве окончательной термической обработки мы выбираем закалку с последующим трёхкратным отпуском (рис. 3). Рис. 3. Закалка и трёхкратный отпуск (окончательная ТО) Закалка: Высокая скорость нагрева в соляных печах-ваннах может вызвать значительные внутренние напряжения, деформацию и образование трещин. Поэтому рекомендуется применять ступенчатый нагрев под закалку для инструментов из быстрорежущих сталей. Нагрев проводим с двумя подогревами: первый – при 6500С с составом соляной ванны: 50% KCl и 50% a2CO3; второй – при 8500С с составом соляной ванны: 30% KCl и 70% BaCl2. Окончательный нагрев также проводим в соляной ванне, состав которой 100% BaCl2 при 12100С. Охлаждение при закалке проводим в масле, во избежание выделения карбидов. Структуру стали после закалки покажем на рисунке 4. Карбиды Мартенсит Остаточный аустенит Рис. 4. Микроструктура стали Р6М5 (после закалки) Отпуск: При многократном отпуске из остаточного аустенита (Аост) выделяются карбиды, легированность аустенита уменьшается, и он претерпевает мартенситное превращение.
Отпуск производится при температуре 5500С, с выдержкой в течении 1 часа и охлаждением на воздухе до 200С. Подъёмно-транспортное оборудование: используем однобалочный ручной мостовой кран, тележки. Оборудование для нагрева: для закалки – четырёхтигельная печь-ванна, для отпуска – колпаковая печь. Оборудование для охлаждения: охлаждение осуществляем в механизированном закалочном баке. Дополнительное оборудование: очистка от масла производится в конвейерной моечной машине типа ММК; очистка от окалины осуществляется в травильной машине с краном. Структуру стали после отпуска покажем на рисунке 5. Мартенсит Остаточный аустенит Карбиды Рис. 5. Микроструктура стали Р6М5 (после отпуска) Твёрдость быстрорежущей стали марки Р6М5 после термической обработки составляет 64 HRC. В структуре стали остаётся приблизительно 2% остаточного аустенита, который немного снижает твёрдость стали и вызывает внутренние напряжения за счёт того, что аустенит и мартенсит в пространстве занимают разные объёмы. Сталь марки Р6М5 обладает повышенной вязкостью. В качестве дополнительной обработки мы выбрали низкотемпературный отпуск для снятия напряжений после шлифования и заточки без снижения твёрдости, а также повышения стойкости инструмента при резании. Режим дополнительного отпуска (рис. 6) режущего инструмента: нагрев до температуры 240-2600С и выдержка в течении 1-4 часов. Рис. 6. Низкотемпературный отпуск (дополнительная термическая обработка) Оборудование Оборудование для нагрева: Колпаковая печь Для отжига проволоки и ленты применяют газовые и электрические колпаковые печи, представляющие собой футерованный колпак, устанавливаемый на неподвижный под. В газовых колпаковых печах газ сгорает в излучающих трубах, а в электрических печах применяют нагреватели из сплавов высокого сопротивления. В некоторых конструкциях печей колпаки применяют только для нагрева садки, а охлаждение производится без колпака. Колпак мостовым краном переносится на другой под для нагрева садки на втором поде. В других конструкциях колпак только приподнимают, под с нагретой садкой отводят, а вместо него подкатывают другой под с садкой для нагрева. При использовании защитной атмосферы в колпаковых печах применяют муфель. На рисунке 7 показана колпаковая электропечь. Колпак 1 цилиндрической формы футерован нормальным шамотным и диатомитовым кирпичом. На крючках 2 подвешены нагреватели из сплавов Х20Н80. Муфель 3 двойной газонепроницаемый сделан из листовой стали Х23Н18. В муфель вводится защитный газ, состоящий из 0,5 % СО2, 2 % Н2 и остальное 2. Расход газа 2,5 м3/ч. Масса садки 25 т. Рабочая температура 9000С. Мощность печи 380 кВт. Рис. 7. Колпаковая печь Четырехтигельная электродная печь-ванна Четырехтигельная ванна для термической обработки быстрорежущей стали, показана на рисунке 8. В первом тигле производят подогрев до 6500С, во втором до 8500С, в третьем осуществляют окончательный нагрев до 1220 - 12900С, а в четвертом тигле производят ступенчатую закалку. В зависимости от температуры составы солей в тиглях различные: в первом смесь солей 50 % КСl и 50 % a2СО3, во втором 30 % КСl и 70 % ВаС12, в третьем 100% ВаС12 и в четвертом 33,3% КСI, 33,3% аС1 и 33,3 % ВаС12.
Специальную калиброванную проволоку для взрывателей ручных гранат с успехом заменили отходами стального морского троса, который расплетали на нити и подвергали соответствующей термической обработке. Пайку заменили сваркой. Для лужения ряда деталей использовали олово, выплавленное из старых консервных банок. Когда не стало натурального шелкового полотна для изготовления картузов пороховых зарядов, работницы комбината принесли из дому и раскроили на пороховые мешочки свои выходные шелковые платья. Севастопольцы изыскивали заменители десятков дефицитных материалов, упрощали технологию изготовления различных деталей, стремились работать с максимальной экономией, без отходов. Благодаря этому даже на шестом месяце блокады все без исключения севастопольские предприятия выполняли и перевыполняли производственные планы, поставляли фронту гранаты, мины и многое другое, необходимое для боя. Нарастал натиск врага - росли мужество и стойкость севастопольцев, поднималась их трудовая активность. Рабочие и работницы не покидали своих "оборонных" постов и после двенадцати - шестнадцатичасовой смены
1. Инструментальные стали. Стали для измерительного инструмента. Штамповые стали. Твердые сплавы
2. Изучение теории и технологии выплавки шарикоподшипниковой стали марки ШХ4
3. Выбор термообработки для метчиков и плашек изготовленных из стали У10
4. Выбор режимов термообработки для стали 50Н
5. Определение основных параметров технологии плавки IF-стали в конвертере с верхней подачей дутья
9. Термическая обработка стали
10. Хладностойкие стали до -50
14. Как Хельсинки стал столицей
15. Клинки из огня и стали (дамаск)
16. Златоустовская гравюра на стали
17. Павел Корчагин и его героическое поколение в романе Н. Островского «Как закалялась сталь»
18. Почему доктор Старцев стал "Ионычем"
19. Почему доктор Старцев стал "Ионычем"
20. Отчет о прохождении преддипломной практики в электросталеплавильном цехе №2 ООО Сталь КМК
21. Производство чугуна и стали
25. Влияние водорода на свойства стали
26. Влияние хрома на электрохимическое поведение стали
28. Разработка технологической схемы производства стали марки 35Г2
29. Исследование электролитов кадмирования стали и других металлов
30. Булатная сталь – мифы и реальность (история первого композита)
31. Как Вольтер стал «русским»
35. Сталін – таємниця особистості
37. Посуда из коррозионно-стойкой стали
41. Обработка стали
42. Основные виды термической обработки стали
43. Переработка автомобильного лома для получения стали
48. Разработка технологического процесса термической обработки детали из стали марки 18ХГТ
49. Разработка требований к автоматизации процесса испытаний стали арматурной
50. Свойства легированных сталей. Испытание на твёрдость по Бринеллю
51. Химико-термическая обработка стали
53. Конструкционные стали в машиностроении
57. Заха Хадід - єдина жінка-архітектор, що стала лауреатом премії Прітцкера
58. Стальные конструкции - столетие каркасного строительства из стали
60. Контроль финансово-хозяйственной деятельности предприятия на примере ОАО "Уральская Сталь"
62. Модель сталого розвитку та організаційний механізм її впровадження в Україні
63. Глобальні стратегії фінансування сталого розвитку
64. Влияние космоса на современные информационные технологии
65. Межбанковские отношения на основе использования высоких технологий интербанковских телекоммуникаций
66. Разработка технологии по изготовлению книжного издания по искусству
67. Роль техники и технологии в процессе развития культуры
68. Intel Pentium 4 3,06 ГГц с поддержкой технологии Hyper-Threading
69. Использование информационных технологий в туризме
73. Разработка технологии ремонта, модернизации сервера с двумя процессорами Pentium
75. Технологии поиска документальной информации в INTERNET
76. Реализация сетевых компьютерных технологий в системе международного маркетинга
77. web дизайн: Flash технологии
78. Удалённый доступ к частной сети через Интернет с помощь технологии VPN
79. Wi-Fi - технология беспроводной связи
80. Новые технологии в организации PC
81. Использование компьютерных технологий в деятельности ОВД
82. Лекции по информационным технологиям
83. Основные технологии накопителей на магнитной ленте
84. Технология беспроводной передачи информации на примере технологии Bluetooth
90. VB, MS Access, VC++, Delphi, Builder C++ принципы(технология), алгоритмы программирования
91. Информационные системы и технологии
93. Технология обработки графической информации в базовом курсе информатики
94. Новые информационные технологии обучения в математике
95. Технология производства низина. Антибиотические свойства низина
96. Температура тела, лекарственные препараты
97. Использование компьютерных технологий в деятельности милиции
98. Воздействие целлюлозно-бумажной промышленности на окружающую среду. Природосберегающие технологии