Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11 | Следующая страница реферата

З ( КШ ( Т1 ( М1 ( Т2 ( М2 ( Сб

Рис. 3 Последовательность изготовления зубчатого колеса.

З - заготовительный цех; резка прутка на заготовки длиной 85мм, диаметром 65мм;

КШ - кузнечно-штамповочный цех; штамповка методом горячей штамповки;

Т1 - термический цех; проведение предварительной термической обработки поковок для снятия внутренних напряжений после штамповки и для подготовки структуры к дальнейшей механической обработке и термической обработке;

М1 - механический цех; проведение черновой механической обработки, нарезание зубьев и обработка наружных поверхностей для придания детали основных размеров, согласно чертежу;

Т2 - термический цех; окончательная термическая обработка для получения требуемых свойств;

М2 - механический цех; чистовая механическая обработка (шлифование рабочих поверхностей детали);

Сб - сборочный цех; сборка деталей в узел.

4. Выбор материала для данной детали и обоснование выбора

Для зубчатых колёс можно применять конструкционные цементуемые или улучшаемые стали. Учитывая, что по техническим требованиям требуются высокие характеристики, следует обратиться к легированным сталям.

Данное зубчатое колесо привода коробки агрегата авиационного двигателя работает при температуре до 300(С, поэтому для него следует выбрать одну из цементуемых теплостойких сталей с высокой твёрдостью поверхности при достаточной твёрдости сердцевины.

В настоящее время для изготовления ответственных зубчатых колёс широко применяются теплостойкие стали перлитного класса, такие как 20Х3МВФ
(ЭИ415), 12Х2Н4А и 12Х2НВФА (ЭИ712)[ ], поэтому для данного зубчатого колеса следует применить цементуемые стали. Цементуемые стали делят на три группы: углеродистые стали с неупрочняемой сердцевиной; низколегированные со слабо упрочняемой сердцевиной ; относительно высоколегированные стали с сердцевиной, сильно упрочняемой при термической обработке.

Учитывая высокие требования по механическим свойствам, предъявляемые к данному зубчатому колесу, для него подходят стали третьей группы. Их химический состав и механические свойства приведены ниже в таблице1 и таблице2.
Химический состав конструкционных цементуемых сталей ГОСТ 4543-71
Таблица1
|Марка |Содержание элементов, масс % |
|стали |С |Cr |Ni |V |W |Mo |Si |Mn |S |P |Fe |
|20Х3МВФА |0,15|2,80|(0,5|0,60|0,30|0,35|0,17|0,25|(0,02|(0,03|о |
| |...0|...3| |...0|...0|...0|...0|...0|5 |0 |с |
| |,20 |,30 | |,85 |,50 |,55 |,37 |,50 | | | |
|12Х2Н4А |0,10|1,25|3,25|____|____|____|0,17|0,3.|(0,02|(0,02|н |
| |...0|...1|...3| | | |...0|.. |5 |5 |о |
| |,15 |,65 |,65 | | | |,37 |0,6 | | | |
|12Х2НВФА |0,09|1,9.|0,8.|0,18|1,0.|____|0,17|0,3.|(0,02|(0,02|в |
| |...0|.. |.. |... |.. | |...0|.. |5 |5 |а |
| |,16 |2,4 |1,2 |0,28|0,28| |,37 |0,7 | | | |

Механические свойства конструкционных цементуемых сталей

Таблица2
|Марка |Термическая |[pic]|(0,2 |( |( |KCU |HRC |
| | |(в | | | | | |
|стали |обработка |МПа |МПа |% |% | |пов. | |
| | | | | | |МДж/м| |сердц|
| | | | | | |( | |. |
|20Х3МВФА |цементация | | | | | | | |
| |920...950°С |(1070|(880 |(10 |(50 |(0,7 |(60 |(43 |
| |выс. отпуск | | | | | | | |
| |650...670°С | | | | | | | |
| |закалка | | | | | | | |
| |890...930°С | | | | | | | |
| |низ. отпуск | | | | | | | |
| |300...320°С | | | | | | | |
|12Х2Н4А |цементация | | | | | | | |
| |900...950°С |(980 |(785 |(12 |(55 |(0,1 |(58 |(30 |
| |выс. отпуск | | | | | | | |
| |650...670°С | | | | | | | |
| |зак. в масле | | | | | | | |
| |780...800°С | | | | | | | |
| |низ. отпуск | | | | | | | |
| |150...170°С | | | | | | | |
|12Х2НВФА |цементация | | | | | | | |
| |900...925°С |(1050|(940 |(15 |(63 |(0,6 |(60 |(36 |
| |выс. отпуск 650 | | | | | | | |
| |±10°С | | | | | | | |
| |закалка 880±10°С| | | | | | | |
| | | | | | | | | |
| |низ. отпуск | | | | | | | |
| |160...250°С | | | | | | | |

Сталь 20Х3МВФА - конструкционная теплостойкая высококачественная сталь. Она относится к перлитному классу и выплавляется в открытых электрических печах, методами электрошлакового и вакуумно-дугового переплава. Сталь хорошо деформируется в горячем состоянии. Сталь удовлетворительно обрабатывается резанием. Данная сталь применяется для изготовления зубчатых колёс, втулок, пальцев и других деталей, работающих до температуры 350°С. Применение этой стали для данного зубчатого колеса нецелесообразно, так как она не удовлетворяет техническим требованиям по пластичности.

Сталь 12Х2Н4А - высококачественная легированная цементуемая сталь. В отожжённом состоянии является доэвтектоидной, а в нормализованном состоянии относится к перлитному классу. Применяется для изготовления деталей сварных конструкций, а также зубчатых колёс. Сталь хорошо деформируется в горячем состоянии; температурный интервал деформации 1180-850°С. Эта сталь хорошо сваривается, имеет достаточную прокаливаемость поверхностного слоя. После окончательной термической обработки имеет большую твёрдость. Применение этой стали для данной детали не экономично: сталь содержит много дефицитного никеля и является дорогостоящей.

Сталь 12Х2НВФА - высококачественная легированная конструкционная цементуемая сталь. В отожжённом состоянии является доэвтектоидной, а в нормализованном состоянии относится к перлитному классу. Применяется для изготовления тяжело нагруженных деталей сварных конструкций и узлов, не подвергается термической обработке после сварки. Применяется также для деталей, работающих при повышенных температурах до 500°С. Эта сталь имеет высокие прочностные характеристики, невысокую стоимость. Её целесообразно применить для данной детали.

5. Описание влияния легирующих элементов на структуру и свойства выбранного материала

Влияние углерода.

Углерод содержится в стали в количестве 0,09...0,16%. Он имеет: температуру плавления 3500°С; плотность 2,26 г/см(; кристаллическую решётку
ГЦК с параметром a равным 6,79(. Углерод сильно влияет на свойства стали даже при незначительном изменении его содержания. Известно, что содержание углерода в стали приводит к повышению прочности и снижению пластичности.
Данная сталь как раз и относится к третьей группе относительно высоколегированных сталей с упрочняемой сердцевиной. Сердцевина в таких сталях имеет структуру малоуглеродистого мартенсита. Для того, чтобы сердцевина при этом обладала достаточной пластичностью и вязкостью.
Содержание углерода в таких сталях обычно ограничивается нижним пределом менее 0,2% углерода [ ].

Влияние хрома.

Хром (Cr) содержится в стали в количестве 1,9...2,4%. Имеет: температуру плавления 1655°С; плотность 7,1г/см(; кристаллическую решётку
ОЦК с параметром a равным 2,86(. Хром растворяется в [pic] и [pic].
Максимальная растворимость в [pic]=0,5% при 20°С, в [pic]=12,8% при 510°С.
Хром относится к легирующим элементам, повышающим критические точки Ас3 и
Ас1(рис.4).
| | | | | | | | |
| | | | | | | | |
| | | | | | | | |
| | | | | | | | |
| | | |
| | | |
| | |Рис.5 Влияние хрома |

на твёрдость цементо-

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: реферат на тему производство, сайт рефератов, бесплатные рефераты скачать бесплатно.





Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11 | Следующая страница реферата