Контрольная работа на тему Контрольная работа по дисциплине «Конструкционные и электротехнические материалы» (Вариант 13)

Фрагмент текста работы:

Задание №1
Назначьте режим термической обработки (температуру закалки, охлаждающую среду, температуру отпуска) для детали из указанной стали, для получения заданного значения твердости или прочности (σв) (таблица 1). Опишите микроструктуру и свойства материала до и после термической обработки. (Рычаг — 40ХФА HRC 28-35).
Сталь 40ХФА обладает стойкостью к росту зерна, имеет высокие механические показатели. Для устранения склонности к обезуглероживанию нагрев под закалку следует проводить в контролируемой атмосфере.
Для стали 40ХФА целесообразно улучшение, т. е. закалка с последующим высоким отпуском, что дает оптимальное сочетание прочности и вязкости.
Для стали 40ХФА температура закалки составляет 880 °С в течении 1,5 ч. В качестве охлаждающей среды можно выбрать масло. Последующий отпуск назначается при температуре 550 — 570 °С в течение 1-4 часа в масле. Получаемая структура сорбита отпуска (мелкодисперсная ферритоцементитная смесь) обеспечивает высокое сопротивление малой пластической деформации при HRC= 35 — 45.
Выбранный режим нагрева должен обеспечить полное превращение исходной феррито-перлитной структуры в аустенит. Последующее охлаждение материала производится в масле, чтобы обеспечить скорость охлаждения больше, чем критическая скорость (наименьшая скорость охлаждения, при которой аустенит превращается в мартенсит, т. е. в структуру закаленной стали).
Образование в результате закалки мартенсита приведет к большим остаточным напряжениям, повышению твердости, прочности, однако резко возрастает склонность материала к хрупкому разрушению, особенно при динамических нагрузках. В связи с этим проводится окончательная операция термической обработки — высокотемпературный отпуск, при котором снимаются остаточные напряжения и обеспечиваются необходимые механические свойства материала.