На головну

Хімічний склад в% матеріалу 40Х

  1. I. Вимоги до викладу матеріалу
  2. II. Складання таблиць істинності.
  3. II. скласти схему для догляду за особами похилого віку.
  4. III рівень. Клініко-експертна комісія органу управління охороною здоров'я території, що входить, до складу суб'єкта Федерації
  5. III. Виклад нового матеріалу.
  6. III. Вивчення нового матеріалу.
  7. III. Вивчення нового матеріалу.

4.1. теоретичні питання

4.1.1. Які основні обставини, що забезпечують виникнення явища феромагнетизму в матеріалах?

4.1.2. Яке призначення магнітних матеріалів в електротехніці?

\ / 4.1.3. Як відбувається процес намагнічування феромагнітних матеріалів в електромагнітному полі?


4.1.4. Які характеристики служать для оцінки якості магнітних матеріалів?

4.1.5. Які види втрат мають місце в магнітних матеріалах при впливі на них електромагнітного поля і як вони оцінюються?

4.1.6. Як виробляють класифікацію магнітних матеріалів? Опишіть властивості і наведіть приклади матеріалів різних груп.

4.1.7. Яке призначення магнитомягких матеріалів? Які вимозі до них пред'являються?

4.1.8. Яке призначення магнітотверді матеріалів? Які вимоги до них пред'являються?

4.1.9. Як залежить магнітна проникність магнітних матеріалів від температури навколишнього середовища, напруженості і частоти електромагнітного поля?

4.1.10. Які існують методи отримання чистого заліза?

4.1.11. Які особливості виробництва високоякісної електротехнічної сталі?

4.1.12. Які особливості технології виробництва текстурованої сталі? У чому полягають особливості її магнітних властивостей?

4.1.13. У чому сутність магнитострикционного ефекту? У яких матеріалах цей ефект найбільш яскраво виражений? Принцип роботи яких пристроїв заснований на магнітострикційному ефекті?

4.1.14. Яке призначення феритів? З яких компонентів вони складаються? У чому полягають переваги феритів в порівнянні зі сталлю?

4.1.15. Які особливості технології виготовлення магнітодіелектриків? У чому полягають переваги та недоліки цих матеріалів?

4.1.16. На які дві групи ділять все магнітні матеріали? Вкажіть основні властивості матеріалів кожної з груп і області їх застосування.

4.1.17. Як розрізняються магнітні матеріали по виду гистерезисной петлі? Які види втрат енергії мають місце в магнітних матеріалах?

4.1.18. У чому принципова відмінність між магнітодіелектриків і ферритами? За яких умов доцільно їх застосування?

4.1.19. Які магнітні сплави називають висококоерцитивною? як
 залежать значення коерцитивної сили і залишкової магнітної індукції від
 геометричних розмірів постійного магніту?

4.1.20. Які особливості будови феромагнітних матеріалів? До чого зводиться процес їх намагнічування?

4.1.21. Як залежить енергія постійних магнітів від їх форми?

4.1.22. Наведіть приклади промислових типів феритів, вкажіть їх склад, електрофізичні властивості та області застосування.

4.1.23. Наведіть визначення намагніченості, магнітної сприйнятливості, абсолютної і відносної магнітної проникності феромагнітних матеріалів.

4.1.24. Яка структура феромагнітних матеріалів? Які досліди підтверджують наявність доменів?





4.1.25. Які вимоги пред'являються до магнітомягкого матеріалами, і яке призначення цих матеріалів.

4.1.26. Які вимоги пред'являються до магнітотвердих матеріалами, і яке їхнє призначення?

4.1.27. У чому полягають переваги платиново-кобальтових магнітотвер-дих сплавів?

4.1.28. Які особливості матеріалів спеціалізованого призначення? Привести класифікацію цих матеріалів. Де вони застосовуються?

4.1.29. Що являють собою пермаллои? Різновиди пермаллоев. Застосування пермаллоев.

4.1.30. Конструкційні чавуни і стали. Класифікація конструкційних чавунів і сталей. Основні властивості і застосування.

4.2 ЗАВДАННЯ

4.2.1. Діамагнітная сприйнятливість міді -9,5-10. Визначте намагніченість і магнітну індукцію в мідному дроті при впливі на нього однорідного магнітного поля напруженістю ЮООА / м. Вкажіть, як орієнтовані вектори намагніченості і магнітної індукції відносно один одного.

4.2.2. Є два магнітних матеріалу, для яких виконуються умови: максимальна магнітна проникність першого більше, ніж другого, а залишкова магнітна індукція у першого матеріалу менше, ніж у другого. Побудувати (якісно) на графіках: а) основні криві намагнічування для цих матеріалів; б) залежно відносної магнітної проникності від напруженості магнітного поля. Дати необхідніше пояснення.

V 4.2.3. В однорідне магнітне поле з індукцією В перпендикулярно магнітному потоку поміщена плоскопаралельна пластина з однорідного ізотропного феромагнетика з магнітною проникністю р.. Визначити магнітну індукцію В і напруженість магнітного поля Н всередині феромагнетика.

4.2.4. При напруженості магнітного поля 104 А / м магнітна індукція в вісмуті дорівнює 12,564 мТл. Визначити магнітну сприйнятливість речовин. Який висновок можна зробити про природу намагніченості?

4.2.5. В осерді трансформатора при частоті 2 кГц питомі магнітні втрати на гістерезис і вихрові струми рівні між собою і становлять 2 Вт / кг. Визначити сумарні питомі магнітні втрати енергії в осерді на частоті 400 Гц, якщо максимальна магнітна індукція в ньому та сама, що і на частоті 2 кГц.

4.2.6. На частоті 50 Гц питомі втрати на вихрові струми в осерді з електротехнічної сталі при індукції магнітного поля 1,2 Тл складають 6,5 Вт / кг. Визначити втрати на вихрові струми в осерді на частоті 400 Гц при магнітної індукції 0,5 Тл, якщо маса сердечника 0,5 кг.


4.2.7. Визначити силу, з якою притягуються один до одного полюса електромагніту, якщо площа перерізу полюсів 25 см ", а магнітна індукція в зазорі між ними 0,6 Тл.

4.2.8. Магнітна сприйнятливість нікелю при температурах 400 і 800 ° С дорівнює відповідно 1,25-Ю-3 і 1,14-10 ~ \ Визначити температуру Кюрі і магнітну сприйнятливість при температурі 600 ° С.

4.2.9. Визначити магнітні втрати в осерді До 40х20х7,5лш з фериту марки 2000 НМ на частоті 0,1 МГц при пропущенні через намагнічувальної обмотку струму 40мА. Обмотка складається з 100 витків, добротність сердечника в даних умовах дорівнює 10. Магнітну проникність сердечника при робочої напруженості поля прийняти рівною д.

4.2.10. Знайти питомі магнітні втрати в ферритовом осерді марки 2000 НН, перемагничиваемом на частоті 0,1 МГц магнітним полем напруженістю Н = 4 А / м, якщо в даних умовах * §5М= 0.2. Магнітна проникність ц = 2500.

4.2.11. Кільцевій сердечник розмірами 16x8x8мм, виготовлений з фериту марки 20000 НМ на частоті 0.01 МГц має г§5м - 0.5. На сердечник намотана обмотка з 20 витків. Знайти опір, еквівалентну втрат енергії в осерді в слабких магнітних полях.

4.2.12. Кільцевій феритовий сердечник розмірами 16x8x8мм і магнітною проникністю ц = 1000 має обмотку, яка містить 100 витків. Вимірами встановлено, що на частоті 0,1 МГц при струмі 100 мА в котушці виділяється активна потужність 0,313 Вт, а під час відсутності магнітного сердечника при тому ж струмі в обмотці виділяється лише 0,1 Вт. Визначити добротність сердечника.

4.2.13. Визначити коерцитивної силу кільцевого феромагнітного
 сердечника, якщо для його розмагнічування через обмотку, яка містить 100
 витків, потрібно пропустити струм 63 мА. Середній діаметр кільця 20 мм.

4.2.14. Кільцевій муздрамтеатр має площу поперечного перерізу 8 = 100 мм і середню довжину магнітного контуру Ц = 0,1 м. На сердечник намотана обмотка з числом витків п = 100. Визначити магнітний потік через сердечник при струмі в обмотці I = I А, якщо магнітна проникність матеріалу сердечника рівною 2000.

4.2.15. Визначити індуктивність котушки з кільцевих магнітним сердечником розмірами 30x20x10мм і обмоткою, що складається з 200 витків. Сердечник виготовлений з високо пермаллоя з відносною магнітною проникністю 50000 (при робочої напруженості магнітного поля).

4.2.16. Котушка з феритовим тороідальним сердечником діаметром 10 мм має індуктивність 0,12 Гн і міститься 1000 витків. Визначити струм в котушці, при якому магнітна індукція в осерді дорівнює 0.1 Тл.

4.2.17. Знайти індуктивність соленоїда, що має 200 витків, намотаних на діелектричне підставу, довжиною 50 мм. Площа поперечного перерізу підстави 50 мм2. Як зміниться індуктивність котушки, якщо в неї





введений циліндричний феритовий сердечник, що має магнітну проникність 400, визначену з урахуванням розмагнічуючого дії повітряного зазору?

4.2 18. Визначити, скільки витків необхідно намотати на сердечник довжиною 100 мм і діаметром 8 мм, щоб отримати індуктивність котушки Ь - 10 мГн. Магнітну проникність сердечника вважати рівною 500.

4.2.19. Тороїдальний сердечник з пермаллоя з внутрішнім діаметром 30 мм і зовнішнім діаметром 40 мм має обмотку з 200 витків. При пропущенні через обмотку струму 0,5 А в осерді створюється магнітне поле індукцією 1.5 Тл. Визначити магнітну проникність сердечника.

4.2.20. Знайти намагніченість .1 парамагнетика, що знаходиться всередині соленоїда довжиною I = 30 см з перетином 8 = 2 см2 з числом витків п = 300, коли по обмотці проходить струм I = 1,5 А. Індуктивність соленоїда Ь = 7,55-10 "3 Гн.

4.2.21. Визначити магнітну індукцію феромагнітного сердечника, поміщеного всередину соленоїда довжиною 20 см з числом витків п = 800, якщо по обмотці проходить струм 0,2 А, а ефективна магнітна проникність сердечника ц = 200.

4.2.22. Кільцевій феритовий сердечник із середнім діаметром з1ср= 25 мм має повітряний зазор довжиною 1мм. При пропущенні струму 0,17 А через обмотку сердечника, що складається з 500 витків, в зазорі створюється магнітна індукція В0 = 0,1 Тл. Визначити магнітну проникність фериту.

4.2.23. На феритовий сердечник, виготовлений у вигляді тора із середнім діаметром 70 мм і радіусом поперечного перерізу 8 мм, намотана обмотка, яка містить 300 витків. При пропущенні по обмотці струму I = 0,5 А в осерді створюється магнітний потік Ф = 6,17-10 Вб. Знайти магнітну проникність фериту.

4.2.24. Магнітна сприйнятливість сердечника з магнітодіелектрика на альсіферовой основі к = 10. Визначити напруженість магнітного поля всередині цього сердечника, якщо індукція магнітного поля В = 0,1 Тл.

4.2.25. Намагнічений тороидальний сердечник, виготовлений з магни-тотвердого матеріалу, має прямокутний перетин 10x10 мм при зовнішньому діаметрі 0 = 6 см. У серцевині є повітряний зазор шириною 1 мм. Визначити напруженість магнітного поля в зазорі, якщо напруженість магнітного поля в осерді становить 5 кА / м. Чому дорівнює магнітна енергія в зазорі? При розрахунку розсіюванням поля біля країв зазору знехтувати.

4.2.26. Скільки метрів тонкого дроту потрібно взяти для виготовлення соленоїда довжиною 100 см з індуктивністю 1 мГн, якщо діаметр перетину соленоїда значно менше його довжини?

4.2.27. Чому дорівнює магнітний потік, створюваний соленоидом перетином 10 см2, Якщо він має 10 витків на кожний сантиметр його довжини при силі струму 20 А?


4.2.28. Скільки витків дроту діаметром 0,4 мм з ізоляцією мізерно малу товщину потрібно намотати на картонний циліндр діаметром 2 см, щоб отримати одношарову котушку з індуктивністю 1 мГн? Витки впритул прилягають друг к одному.

4.2.29. Визначити індуктивність двухпроводной лінії на ділянці довжиною 1 км. Радіус проводу 1мм, відстань між осьовими лініями 0,4 м. Врахувати тільки внутрішній магнітний потік, т. Е. Потік, що пронизує контур, обмежений проводами.

4.2.30. Визначити, скільки витків необхідно намотати на сердечник Довжиною 150 мм і діаметром 9 мм, щоб отримати індуктивність котушки Ь = 15 мГн. Магнітну проникність сердечника вважати рівною 600.

БІБЛІОГРАФІЧНИЙ СПИСОК

1. Богородицький, Н. п. Електротехнічні матеріали / Н. п. Богородицький,
 В. в. Пасинків, Б. м. Тареев. - Л: Вища школа, 1985. - 304 с.

2. Пасинків, В. в. Матеріали електронної техніки / В. в. пасинків,
 В. с. Сорокін. - М: Вища школа, 1986. - 408 с.

3. електрорадіоматеріали / під ред. Б. м. Тареева. - М .: Вища школа 1978.-336 с. < '

4. Горелик, С. с. Матеріалознавство напівпровідників і діелектриків / С. с. Горелик, М. Я. Дашевський. - М .: Металургія, 1988. - 496 с.

5. Киттель, Ч. Введення в фізику твердого тіла: Пер. з англ. / під ред А. а. Гусєва. - М: Наука, 1978. - 238 с.

6. Ормонт, Б. ф. Введення в фізичну хімію і кристалохімії напівпровідників / під ред. В. м. Глазова. - М .: Вища школа, 1982. - 426 с.

7. Шалімова, К. в. Фізика напівпровідників / К. в. Шалімова. - М .: Вища школа, 1985. - 252 с.

8. Тареев, Б. м. Фізика діелектричних матеріалів / Б. м. Тареев. -М .: Вища школа, 1982. - 320с.

9. Преображенський, А. а. Магнітні матеріали і елементи / А. а. Преображенський, Є. р Бішард. - М .: Вища школа, 1986. - 336 с.

10. Мішин, Д. д. Магнітні матеріали / Д. д. Мишин. - М .: Вища школа
 1981.-256 с.

11. Довідник по електротехнічних матеріалах / за редакцією
 Ю. ст. Корицького, В. в. Ласинкова, Б. м. Тареева. - 2-е вид. - М .: Енергоатом
 іздат, 1986.-т. 1.-584 с; 1987. -т.2. - 616 с; 1988.-т. 3. - 896 с.

12. Терехов, В. а. Задачник по електронним приладам / В. а. Терехов. - М .: Вища школа, 1983. - 196с.

13. сіявши, Л. а. Збірник питань і завдань з фізики / Л. я. Сіявши. - М .: Вища школа, 1986. - 204 с.

14. Штофа, Я. Електротехнічні матеріали в питаннях і відповідях: пров. зі словацькою. / Я. Штофа. - М .: Вища школа, 1984. - 200 с.





15. Вам Флек, Л. Теоретичне і прикладне матеріалознавство / Л. Вам
 Флек; пров. з англ. О. а. Алексєєва. - М .: Атомиздат, 1975. - 420 с.

16. Збірник завдань з фізики напівпровідників / В. л. Бонч-Бруєвич,
 І. п. Звягін, І. в. Карпенко, А. р Миронов. - М .: Наука, 1987.- 342 с.

17. Пасинків В. в. Напівпровідникові прилади / В. в. пасинків,
 Л. к. Чиркин. - М .: Вища школа, 1987. - 250 с.


Федеральне агентство з освіти Вологодський державний технічний університет

Кафедра електрообладнання


МАТЕРІАЛОЗНАВСТВО. ТЕХНОЛОГІЯ КОНСТРУКЦІЙНИХ МАТЕРІАЛІВ

Методичні вказівки і контрольні завдання для студентів заочного відділення

Факультет електроенергетичний, ВЗО Спеціальності: 140211; 140604; 140610


Підписано до друку 3.12.2007. Ум. печ. л. 1,75. Тираж "155 екз.

Друк офсетний. Папір газетний. замовлення № ЗУ $,

Надруковано: РІО Вогт, г. Вологда, вул. Леніна, 15


Вологда 2007

ЗМІСТ

1. аналіз діаграми Fe-C (Fe-Fe3C).

1.1. Викреслити діаграму і дати її опис.

1.2. Вказати структурні складові і фази у всіх областях діаграми і дати їх визначення із зазначенням твердості.

1.3. Описати перетворення і побудувати криву охолодження в інтервалі температур від 1600 до 0 ?С (із застосуванням правила фаз) для сплаву з вмістом вуглецю С = 0,4%.

1.4. Вибрати для заданого сплаву будь-яку температуру між лініями ликвидус і солідусу і визначити:

а) вміст вуглецю в фазах,

б) кількісне співвідношення фаз, в%.

1.5. Зобразити мікроструктуру заданого сплаву при кімнатній температурі і дати опис основних властивостей сплаву.

2. Для стамески вибрати матеріал і призначити вид термічної (хіміко-термічної) обробки.

2.1. Розшифрувати обрану марку сплаву. Вказати до якої групи сталей вона ставитися.

2.2. призначити вид і режим термічної (хіміко-термічної) - обробки і дати його обгрунтування.

2.3. Пояснити вплив легуючих елементів на всіх етапах основну технологію ТО і ХТО.

2.4. Перерахувати основні властивості деталі, які виходять після виконання ТО і ХТО

2.5. Зобразити мікроструктуру деталі після ТО і ХТО і дати визначення окремих структур складових із зазначенням твердості.

3. Список використаних джерел.

1 АНАЛІЗ діаграми Fe-C (Fe-Fe3C).

1.1 Викреслити діаграму і дати її опис

Малюнок 1 Діаграма стану Fe - Fe3C

Сплави містять С <2,14% називаються сталями, а сплави містять С> 2,14% - чавунами.

АНJЕСF-лінія солидус. При температурах нижче температур, визначених цією лінією, все сплави знаходяться в твердому стані.

AB - лінія температур початку виділення з рідкого розчину кристалів фериту.

ВС і CD лінії температур початку первинної кристалізації аустеніту (ВС) і цементиту (СD).

АН - лінія температур закінчення затвердіння сплавів, що утворюють ферит. По ній визначають склад фериту, кристалізується при температурах, які визначаються лінією АВ.

JE - лінія солідусу аустеніту, початок кристалізації якого визначається лінією АВС.

HJB - лінія температур перитектического перетворення при +1499 ° С:

 (С) Н + ЖB (С)J.

HN - лінія граничної розчинності вуглецю в залізо. У той же час ця лінія показує початок переходу в залізо при охолодженні або кінець цього перетворення при нагріванні.

JN - лінія кінця переходу -заліза в залізо при охолодженні або початку цього перетворення при нагріванні.

ECF - лінія евтектичного перетворення: ЖC (С)P + Fe3С. Вона позначає температуру освіти евтектики (ледебуріта) і температуру кінця первинної кристалізації сплавів, що містять вуглецю більше 2,14%.

GS і ES - лінії температур початку вторинних перетворень (перекристалізації). Лінія ЕS також є лінією граничної розчинності вуглецю в залізо в інтервалі температур від 1130 до 727 ° С. Лінія GS показує також температури початку поліморфного перетворення -заліза в залізо (виділення фериту з аустеніту при охолодженні і кінець зворотного перетворення при нагріванні).

РG - лінія температур кінця первинної перекристалізації аустеніту в ферит (лінія зміни розчинності вуглецю в фериті).

PSK - лінія евтектоїдного перетворення аустеніту складу, відповідного складу в точці S (С = 0,8%) при температурі 727 ° С: (С)S (С)P+ Fe3С.

PQ - лінія температур початку кристалізації третинного цементиту з фериту (лінія розчинності вуглецю в фериті при температурі від 727 ° С до кімнатної).

1.2 Структурні складові і фази діаграми

Залізо - Елемент VIII групи періодичної системи. Температура плавлення 1539 ° С. Залізо має дві аллотропические модифікації: ? і ?. модифікація Fe? існує в двох інтервалах температур: до 911 ?С і від 1392 до 1539 ?С і має ОЦК-решітку. Важливою особливістю Fe? є його феромагнетизм нижче температури 768 ?С, званої точкою Кюрі.

вуглець - Елемент IV групи періодичної системи і існує в двох модифікаціях: графіт і алмаз. При нормальних умовах стабільний графіт, алмаз являє собою його метастабільну модифікацію. При високому тиску і температурах стабільним стає алмаз, що використовують при отриманні синтетичних алмазів.

Фази в сплавах заліза з вуглецем є рідкий розчин, ферит, аустеніт, цементит і вільний вуглець у вигляді графіту.

ферит - Твердий розчин впровадження вуглецю в ?-залізо. Він має ОЦК-решітку, розчинність вуглецю в якій мала. Розрізняють низькотемпературний ?-ферит з розчинністю вуглецю до 0,02% і високотемпературний ?-ферит з розчинністю вуглецю 0,1%. М'яка пластична фаза, має наступні механічні властивості: ?в = 30 кгс / мм2, ? = 40%, ? = 70%, 70-80 HB.

аустеніт - Твердий розчин впровадження вуглецю в ?-залізо. Він має ГЦК-решітку, розчинність вуглецю в залозі досягає 2,14% при 1147?С. При 727?С розпадається з утворенням евтектоїдной ферріто-цементитной - перліту. Аустеніт пластичний, твердість 160-200 HB, парамагнитен.

цементит - Хімічна сполука заліза з вуглецем (Fe3C). Він містить 6,67% вуглецю і має складну ромбічну грати. При нормальних умовах цементит твердий (800НВ) і крихкий. Первинний цементит кристалізується з рідини. Вторинний виділяється з аустеніту при зниженні температури від 1147?С до 727?С. Третинний цементит виділяється з фериту при температурі нижче 727?С. Температура плавлення цементиту точно не визначена і приймається рівної 1600 ?С.

графіт - Вуглець, що виділяється в залізовуглецевих сплавах у вільному стані. Він має гексагональну кристалічну решітку. Графіт електропроводів, хімічно стійок, мало міцний, м'який, 3НВ.

ледебурит - Евтектичних сплав, має стільникове або пластичне будова. При повільному охолодженні утворюється стільниковий ледебурит. Пластичний ледебурит складається з тонких пластин цементиту, розділених аустенітом, і утворюються при швидкому охолодженні.

перліт - Евтектоїдна суміш фериту і цементиту, вміст вуглецю в якому постійно і дорівнює 0,8% вуглецю. НВ 150 - 250.

1.3 Перетворення і крива охолодження в інтервалі температур від 1600 до 0 ?С (із застосуванням правила фаз) для сплаву з вмістом вуглецю С = 0,4%.

Для того щоб побудувати криву охолодження в інтервалі температур від 1600 до 0 ?С для залізовуглецевого сплаву з вмістом вуглецю С = 0,4%, на діаграмі стану залізо-вуглець проведемо вертикальну пряму відповідну С = 0,4% і позначимо на ній основні точки. Перенесемо ці точки на діаграму залежності температури від часу і, застосовуючи правило фаз, побудуємо криву охолодження.

Правило фаз:

С = К - Ф + 1

(С - ступінь свободи, число зовнішніх факторів; К - кількість компонентів; Ф - число фаз в даній області).

К = 2 (Fe і С)

т.1 С = 2-2 + 1 = 1 ? 0, ликвидус

т.2 С = 2-3 + 1 = 0, солидус; евтектичну перетворення

т.3 С = 2-3 + 1 = 0

Малюнок 2 - крива охолодження

1.4 Визначення вмісту вуглецю в фазах і кількісного співвідношення фаз

Малюнок 3-вміст вуглецю в фазах.

а)Вмісту вуглецю в рідкій фазі і аустените:

ba = 5мм ac = 48мм

У рідкій фазі вміст вуглецю визначається т.3 і приблизно дорівнює 1,4%.

Зміст вуглецю в цементиті визначається т.1 і приблизно дорівнює 0,3%.

б)Кількісне співвідношення фаз, в%:

У рідкій фазі: (ba / bc) * 100% = 9.4%

У цементиті: (ac / bc) * 100% = 90,6%

1.5. Мікроструктура сплаву з вмістом С = 0,4% при кімнатній температурі.

 
 


Малюнок 4 мікроструктура сплаву.

2. ДЛЯ стамески ВИБРАТИ МАТЕРІАЛ І ПРИЗНАЧИТИ ВИД ТЕРМІЧНОЇ (ХІМІКО-ТЕРМІЧНОЇ) ОБРОБКИ.

2.1 Розшифровка марки стали 40Х

Сталь 40Х - конструкційна легована. 0,4% вуглецю, 1% хрому.

Хімічний склад в% матеріалу 40Х

С  Si  Mn  Ni S P  Cr  Cu
0,36-0,44 0,17-0,37 0,5-0,8 до 0,3 до 0,035 до 0,035 0,8-1,1 до 0,3

Температура критичних точок матеріалу 40Х:

A1= 743?С A3(Acm) = 815?С Mn = 325?С

Використовується для виготовлення: осі, вали, вал-шестерні, плунжери, леза, штоки, колінчаті і кулачкові вали, кільця, шпинделі, оправки, рейки, губчасті вінці, болти, півосі, втулки та інші покращувані деталі підвищеної міцності.

Група сплавів за призначенням.

Загартована сталь для різних деталей.

Стали призначені для виготовлення лез, елементів різного призначення.

Стали надходять у вигляді дроту і стрічки, а також гарячекатаного і холоднокатаного прокату або катанки, з яких виготовляють деталь. Стали для стамесок (ГОСТ 14959-79) повинні володіти високими опором малим пластичних деформацій (?0,005 , ?0,2), Межею витривалості (?-1) І релаксаційної стійкістю при достатній пластичності і в'язкості. Для отримання цих властивостей стали повинні містити більше 0,5% С і бути піддані термічній обробці - гартуванню та відпуску або деформаційного зміцнення після патентування.

2.2 Призначити вид і режим термічної (хіміко-термічної) - обробки і дати його обгрунтування.

метод отримання-кування, механічна обробка для додання точних розмірів.

Попередня термічна обробка - Нормалізація. Температуру нагріву вибираємо Тн = 750?С-800?С. В результаті нормалізації зменшується розмір зерен і знімається внутрішня напруга отримане в результаті отримання деталі (кування).

2.3. вплив легуючих елементів.

Всі легуючі елементи, що розчиняються в фериті, змінюють параметри кристалічної решітки, а відповідно і його властивості, і тим більшою мірою, чим більша різниця в атомних радіусах. Поліпшення механічних властивостей обумовлено впливом легуючих елементів на властивості фериту, дисперсність карбідної фази, стійкість мартенситу при відпустці, прокаліваемость і розмір зерна стали.

легованої називається сталь, в якій, крім звичайних домішок, містяться спеціально вводяться в певних поєднаннях легуючі елементи (Cr, Ni, Mo, Wo, V, А1, В, Ti і ін.), а також Мn и Si в кількостях, що перевищують їх звичайне зміст як технологічних домішок (1% і вище). Як правило, найкращі властивості забезпечує комплексне легування

Марганець

Марганець вводять в стали як технологічну добавку для підвищення ступеня їх розкислення і усунення шкідливого впливу сірки. Марганець вважається технологічної домішкою, якщо його зміст, не перевищує 0,8%. Марганець як технологічна домішка істотного впливу на властивості стали не робить.

2.4 Основна термічна обробка.

 Т ° С

 830-850

 750-800 масло

повітря

 450-470

вода

нормалізація гарт середній відпустку час

Малюнок 5 схема то

Основна термічна обробка - Гарт і середній відпустку.

Загартування проводиться для отримання досить високої пластичності.

При загартуванню деталь нагрівають до температури Тн = 830-850 ?С. В цьому випадку сталь з вихідною структурою перліт + ферит при нагріванні набуває аустенитную структуру (П + Ф > А) і розчинення в аустените цементиту і легуючих елементів, в слідстві чого збільшується час витримки - це тягне за собою зростання аустенітного зерна. Час нагріву розраховуємо зі співвідношення 2,5мин на мм: ?40мін.

Після цього деталь охолоджують в маслі, при охолодженні аустеніт перетворюється в мартенсит гарту (А > М). В результаті гарту підвищується міцність, зносостійкість і твердість деталі, але підвищується крихкість.

Після гарту для зменшення крихкості і зняття внутрішніх напружень проводимо середній відпустку при 450-470 ° С. Така відпустка забезпечує найбільш високі межі пружності і витривалості і релаксаційну стійкість. При нагріванні загартованої сталі до температур середнього відпустки мартенсит розпадається на мелкодисперсную суміш фериту і цементиту, яка називається троостита відпустки. Троостит досить тверда структура (HRC 40-50), але вже володіє деякою в'язкістю.

Охолодження після відпустки при 450-470 ° С слід проводити у воді, що сприяє утворенню на поверхні стискають залишкових напружень, які збільшують межу витривалості ресори.

2.5 Зобразити мікроструктуру деталі після ТО і ХТО і дати визначення окремих структур складових із зазначенням твердості.

Отримана деталь має наступні механічні властивості:

переділ міцності ?в = 140 кг / мм2

відносне подовження при розриві ?5 = 5%

межа короткочасної міцності ?т = 125 кг / мм2

відносне звуження ? = 30%

Визначення отриманих структур.

Мартенсит - пересичений твердий розчин вуглецю в ? - залозі з великими внутрішніми напруженнями і числом дислокацій. Структура тверда, тендітна, напружена, нестійка.

Троостит - квазіевтектоідная суміш фериту і цементиту. Твердість 350-500HB.

Малюнок 6 - мікроструктура після то і хто

Список використаних джерел

1. Адаскін, А. м. Матеріалознавство: Підручник для установ середньої професійної освіти / А. м. Адаскін, Ю. е. Сєдов, А. к. Онєгіна, В. н. Клімов; під ред. Ю. м. Соломенцева. - М .: Вища школа, 2005. - 456 с. мул.

2. Никифоров, В. м. Технологія металів і конструкційні матеріали: Підручник для середніх спеціальних навчальних закладів / В. м. Никифоров. - Л .: Машинобудування, 2003. - 363с.

  1. http://do.gendocs.ru/docs/index-83022.html
  2. 4. http://mtkm.omgtu.ru/node/3
  3. 5. http://www.profprokat.ru/content/view/203/8

 



МАГНІТНІ МАТЕРІАЛИ | НЕОГЕНАТ
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати