Сталь 40х – улучшаемая сталь. Улучшаемыми называются: среднеуглеродистые конструкционные стали (0,3 – 0,5% C), подвергаемые закалке и последующему высокотемпературному отпуску. После такой обработки стали приобретают структуру сорбита, хорошо воспринимающую ударные нагрузки. Углеродистые улучшаемые стали (35,40, 45 и 50) обладают небольшой прокаливаемостью до 10 (мм), поэтому механические свойства с увеличением сечения изделия понижаются. Если от деталей требуется более высокая поверхностная твёрдость (шпиндели, валы и т.д.), то после закалки их подвергают отпуску на твёрдость 40-50 HRC. Для получения высокой поверхностной твёрдости используют закалку.
Основными легирующим элементом является хром, содержание которого обычно составляет 0,8 – 1,1%. Легирующие элементы, увеличивая прочность стали, понижают её пластичность и вязкость. Стали, легированные хромом, применяются особо широко (40х и45х).
Легирующие элементы могут растворятся либо в аустените, либо в феррите, образуя твёрдые растворы (хром в том числе). Взаимодействуя с железом, легирующие элементы могут образовывать интерметаллические соединения. Искажение кристаллической решётки железа оказывает влияние на свойства феррита, что снижает его ударную вязкость.
Влияние хрома на свойства феррита проявляется более значительно после термической обработки.
4 Выбор вида заготовки и описание метода и способа ее получения для заданной детали.
Значение параметров отливки.
|
Параметр |
Размеры ,мм |
|||||
|
Ø72h9 |
Ø94 |
45 |
Ø48F8 |
Ø82h9 |
37 |
|
|
Класс размерной точности |
12 |
12 |
12 |
12 |
12 |
12 |
|
Степень коробления элементов отливки |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
|
Степень точности поверхностей отливок |
13 |
13 |
13 |
13 |
13 |
13 |
|
Класс точности массы отливок |
11 |
11 |
11 |
11 |
11 |
11 |
|
Допуск размеров отливки, мм |
5,0 |
5,0 |
4,4 |
4,4 |
5,0 |
4,0 |
|
Допуск формы и расположение элементов отливки, мм |
0,40 |
0,40 |
0,40 |
0,40 |
0,40 |
0,40 |
|
Допуск неровностей отливки, мм |
0,80 |
0,80 |
0,80 |
0,80 |
0,80 |
0,80 |
|
Общие допуски элементов отливки |
0,64 |
0,64 |
0,56 |
0,56 |
0,64 |
0,56 |
|
Ряд припусков |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
|
Допуск массы отливки, % |
20,0 |
20,0 |
20,0 |
20,0 |
20,0 |
20,0 |
|
Минимальный литейный припуск на сторону, мм |
0,6 |
0,6 |
0,6 |
0,6 |
0,6 |
0,6 |
|
Вид окончательной обработки поверхности |
Чистовая |
Полу-чистовая |
Полу-чистовая |
Чистовая |
Полу-чистовая |
Полу-чистовая |
|
Общий припуск на сторону, мм |
3,6 |
3,4 |
3,3 |
3,4 |
3,4 |
3,3 |
|
Размер отливки по диаметру |
76 |
98 |
49 |
38 |
86 |
33 |
Определение массы детали:
1) S1 = πr² = 3,14*31² = 3017.54
V = 3017,54*10 = 30175,40
S2 = 3,14*21² = 1384,74
V = 1384,74*10 = 13847,40
Vпаза = 5*6*10 = 300 V1 =30175,40- 13847,40 – 300 = 16028
2) S2 = 3,14*47² = 6936,26
V = 6936,26*17,5 = 121384,55
V2 = 121384,55 – 13847,4 – 300 = 107237,15
3) S = 3,14*41² = 5278,34
V = 5278,34*17,5 = 92370,95
V3 = 92370,95 – 13847,4 – 300 = 78223,55
Vобщ = 16028+107237,15+78223,55 = 201488,7 = 201,48
m = V*ρ = 201,48*7,8 = 1571,54 (гр)
Литьё в кокиль.
Сущность способа состоит в получении отливок с помощью заливки сплава в многократно используемую металлическую форму – кокиль. Металлические формы обычно изготавливают из серого или легированного чугунов, углеродистой или легированной сталей, иногда из алюминиевых сплавов, поверхность которого для повышения стойкости покрывают тонким слоем тугоплавкой и прочной окиси алюминия. По конструкции они могут быть неразъёмными (вытряхными) и разъёмными. Неразъёмные кокили применяют для получения отливок более простой конфигурации, которые можно удалять без разъёма формы. Более сложные и крупные отливки получают в разъёмных кокилях. Они обычно состоят из двух частей – полуформ с вертикальной, горизонтальной или сложными плоскостями разъёма. При сложной форме металлический стержень делают разборным.
Для увеличения срока службы и улучшения качества отливок внутреннюю поверхность форм покрывают облицовками и красками, которые образуют тонкое огнеупорное покрытие.
Процесс состоит из следующих основных операций. Рабочую поверхность формы покрывают слоем облицовки и краски и проводят сборку с установкой стержней. Перед заливкой форма должна быть нагрета: для получения отливок из стали – до 150-300° С, алюминиевых сплавов и чугуна – до 200-400° С и т.д. в зависимости от толщины стенок и сложности формы изделий. Если температура нагрева будет недостаточной, быстро охлаждающийся сплав снижает свою жидкотекучесть и тонкостенная, сложная форма не заполнится. Отливку извлекают в горячем состоянии, поддерживая оптимальную температуру формы определённым ритмом работы.
Достоинства: кокиль является формой многократного использования, в которой можно получить огромное количество отливок из более легкоплавких цветных сплавов, мелких и средних отливок из чугуна. Вследствие быстрого затвердевания сплав получает выгодную мелкозернистую структуру, что определяет его высокие механические свойства. В металлических формах получают отливки с повышенной точностью по размерам и хорошей чистотой поверхности. Недостатки: трудность изготовления сложных по конфигурации отливок, невозможность получения тонкостенного литья. У чугунных отливок, как правило, получается отбеленный поверхностный слой, возникают большие напряжения, и поэтому для них необходим отжиг.
При отливке стальных деталей формы имеют невысокую стойкость. Недостатком является и ограниченность массы отливок, высокая стоимость сложность изготовления кокилей. Экономически целесообразно этот метод литья применять в массовом и крупносерийном производстве.
Литьё в оболочковые формы.
