Технологія термічної обробки різців з швидкорізальної сталі

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.


Нажми чтобы узнать.
скачати

Міністерство освіти і науки Російської Федерації
Федеральне агентство з освіти
ГОУ ВПО Череповецький Державний Університет
Інститут Педагогіки і Психології
кафедра: професійної освіти
Завдання з дисципліни: Термічна обробка металів
№ 28
Виконав студент:
групи 4 ПО - 42
Слимаків Д.І.
Перевірила:
ст. викладач
Мироненко С.М.
Череповець
2008

Завдання
У розпорядженні заводу є швидкорізальні стали двох марок: вольфрамомолібденовая Р6М5 і кобальтова Р9М4К8. Пояснити відмінність в основних властивостях цих сталей і рекомендувати оптимальне призначення кожної з них. Для однієї з них розробити та обгрунтувати режими всіх видів термічної обробки виробу; для всіх стадій вибрати обладнання, схематично його зобразити і описати принцип роботи. Описати перетворення, що відбуваються в сплаві на всіх стадіях обробки, вказати, якою буде структура на кожній стадії. Схематично зобразити структуру сталі після остаточної обробки виробу, дати характеристику її механічних властивостей.

Порівняльна характеристика сталей марок Р6М5 і Р9М4К8
Порівняємо властивості сталей марок Р6М5 і Р9М4К8 і оформимо результати в таблицю 1.
Таблиця 1
Порівняльна характеристика сталей
Підстава порівняння
Р6М5
Р9М4К8
За хімічним складом
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 більше 0.5%
S: не більше 0.025%
P: не більше 0.03%
Si: не більше 0.5%
Mn: не більше 0.5%
Ni: не більше 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 більше 0.03%
P: не більше 0.03%
Si: не більше 0.5%
Mn: не більше 0.5%
Ni: не більше 0.4%
Щільність, кг/м3
8300
8300
Межа короткочасної міцності , МПа
при Т = 200С

960
Межа пропорційності , МПа при Т = 200С

540
Відносне подовження при розриві ,% При Т = 200С

7
Відносний стиск ,% При Т = 200С

10
Ударна в'язкість KCU, кДж / м2 при Т = 200С

80
Модуль пружності
E · 10-5, МПа при Т = 200С

2.29
Твердість НВ після відпалу не більше
255
285
Термічна обробка
Загартування:
T = 1210 - 12300С
Відпустка:
T = 5500С
: 2 - 3
Загартування:
T = 1220 - 12400С
Відпустка:
T = 5500С
: 2 - 3
Твердість після ТО
63 - 65 HRC
65 - 67 HRC
Красностойкость 59 HRC при відпустці протягом 4 ч., 0С
620
630
Ріжучі властивості (швидкість різання при рівній стійкості) Еталон Р18 - ​​1
1.0
1.25
В'язкість
Підвищена
Знижена
Стійкість до зношування
Гарне
Підвищений
Шліфована
Хороша
Знижена
Особливі властивості
Підвищена схильність до зневуглецювання, пластичність у нагрітому стані
Підвищена схильність до зневуглецювання
Області застосування
Для всіх видів різального інструменту при обробці вуглецевих і легованих конструкційних сталей. Переважно для виготовлення різьбонарізного інструменту та інструменту працює з ударними навантаженнями
Для різних інструментів при обробці важкооброблюваних сталей і сплавів (високоміцних, жароміцних і нержавіючих), а також поліпшених легованих сталей. Для ріжучих інструментів при обробці поліпшених легованих, а також нержавіючих сталей

Мікроструктура швидкорізальної сталі Р6М5 в литому стані представлена ​​на малюнку 1.
Карбідна евтектика
Мікроструктура сталі Р6М5 (лите стан)
Аустенитное зерно
Рис. 1. Мікроструктура сталі Р6М5 (лите стан)
Розробка режиму термічної обробки
Для розробки режиму термічної обробки ми вибираємо швидкорізальної сталь марки Р6М5, з якої будемо виготовляти різець зварний з державки. Для державки використовують вуглецеву сталь марок 40 і 45.
Технологічний процес виготовлення інструменту включає наступні операції:
1. Виготовлення заготовок (попереднє формоутворення) з використанням зварювання, гарячої та холодної пластичної деформації.
2. Попередня пом'якшувальна термічна обробка для поліпшення оброблюваності сталі і виправлення структури в потрібному напрямку.
3. Механічна обробка (остаточне формоутворення) на металорізальних верстатах або методами холодної деформації (насічка).
4. Остаточна (упрочняющая) термічна обробка.
5. Остаточний контроль, шліфування та заточування інструменту, додаткова обробка для покращення поверхневого шару.
В якості попередньої обробки вибираємо карбідний відпустку (рис. 2), застосовуваний для швидкорізальних сталей з метою поліпшення її оброблюваності пластичною деформацією і усунення розтріскування при холодній вирубці тонких заготовок (дискових фрез, дрібних мітчиків). При відпустці сталь нагрівають до 730-7600С з витримкою протягом 1-1,5 годин, при цьому частина дрібних карбідів розчиняється. Подальше швидке охолодження (у маслі або воді) фіксує цей стан, що підвищує пластичність, стали і кілька знижує межа текучості.
Термічна обробка сталі Р6М5 (карбідний відпустку)
Рис. 2. Карбідний відпустку (попередня термічна обробка)
Підйомно-транспортне обладнання: використовуємо однобалочний ручної мостовий кран, візки.
Обладнання для нагрівання: Колпакова піч.
Устаткування для охолодження: охолодження здійснюємо в механізованому гартівному баку.
Додаткове обладнання: очищення від масла проводиться в конвеєрній мийній машині типу ММК в підігрітому (до 80-900С) водному розчині кальцинованої соди (10% Na2CO3); очищення від окалини здійснюється в травильної машині з краном, травлення проходить у розчині сірчаної кислоти (5 - 18%) при 40-900С.
За остаточну термічної обробки ми вибираємо загартування з наступним триразовим відпусткою (рис. 3).
Термічна обробка сталі Р6М5 (гарт і триразовий відпустку)
Рис. 3. Загартування і триразовий відпустку (остаточна ТО)

Загартування:
Висока швидкість нагріву в соляних печах-ваннах може викликати значні внутрішні напруги, деформацію і виникнення тріщин. Тому рекомендується застосовувати східчастий нагрів під загартування для інструментів з швидкорізальних сталей. Нагрівання проводимо з двома підігрівами: перший - при 6500С з складом соляної ванни: 50% KCl і 50% Na2CO3, другий - при 8500С з складом соляної ванни: 30% KCl і 70% BaCl2.
Остаточний нагрів також проводимо в соляній ванні, склад якої 100% BaCl2 при 12100С.
Охолодження при загартуванню проводимо в маслі, щоб уникнути виділення карбідів.
Структуру стали після гарту покажемо на рисунку 4.
Карбіди
Мікроструктура сталі Р6М5 (після загартування) Мартенсит


Залишковий аустеніт
Рис. 4. Мікроструктура сталі Р6М5 (після загартування)
Відпустка:
При багаторазовому відпустці із залишкового аустеніту (Аоста) виділяються карбіди, легування аустеніту зменшується, і він зазнає мартенситне перетворення.
Відпустка проводиться при температурі 5500С, з витримкою протягом 1 години і охолодженням на повітрі до 200С.
Підйомно-транспортне обладнання: використовуємо однобалочний ручної мостовий кран, візки.
Обладнання для нагрівання: для гарту - четирехтігельная піч-ванна, для відпустки - Колпакова піч.
Устаткування для охолодження: охолодження здійснюємо в механізованому гартівному баку.
Додаткове обладнання: очищення від масла проводиться в конвеєрній мийній машині типу ММК; очищення від окалини здійснюється в травильної машині з краном.
Структуру стали після відпустки покажемо на рисунку 5.
Мікроструктура сталі Р6М5 (після відпустки) Мартенсит


Залишковий аустеніт
Карбіди
Рис. 5. Мікроструктура сталі Р6М5 (після відпустки)
Твердість швидкорізальної сталі марки Р6М5 після термічної обробки складає 64 HRC. У структурі сталі залишається приблизно 2% залишкового аустеніту, який дещо знижує твердість сталі та викликає внутрішні напруги за рахунок того, що аустеніт і мартенсит в просторі займають різні обсяги. Сталь марки Р6М5 володіє підвищеною в'язкістю.
В якості додаткової обробки ми вибрали низькотемпературний відпустку для зняття напруг після шліфування й заточення без зниження твердості, а також підвищення стійкості інструменту при різанні. Режим додаткової відпустки (рис. 6) різального інструменту: нагрівання до температури 240-2600С і витримка протягом 1-4 годин.
Рис
Рис. 6. Низькотемпературний відпустку (додаткова термічна обробка)

Обладнання
1. Устаткування для нагрівання:
Колпакова піч
Для відпалу дроту і стрічки застосовують газові та електричні колпаковие печі, що представляють собою футеровані ковпак, що встановлюється на нерухомий під.
У газових колпакових печах газ згорає в випромінюючих трубах, а в електричних печах застосовують нагрівачі із сплавів високого опору. У деяких конструкціях печей ковпаки застосовують тільки для нагрівання садки, а охолодження проводиться без ковпака. Ковпак мостовим краном переноситься на інший під для нагріву садки на другому поді.
В інших конструкціях ковпак тільки піднімають, під с нагрітої садкой відводять, а замість нього підкочують інший під с садкой для нагріву. При використанні захисної атмосфери в колпакових печах застосовують муфель.
На малюнку 7 показано Колпакова електропіч. Ковпак 1 циліндричної форми футерований нормальним шамотним і діатомітової цеглою. На гачках 2 підвішені нагрівачі із сплавів Х20н80. Муфель 3 подвійний газонепроникний зроблений з листової сталі Х23Н18. У муфель вводиться захисний газ, що з 0,5% СО2, 2% Н2 і інше N2. Витрата газу 2,5 м3 / ч. Маса садки 25 т. Робоча температура 9000С. Потужність печі 380 кВт.

Рис. 7. Колпакова піч
Четирехтігельная електродна піч-ванна
Четирехтігельная ванна для термічної обробки швидкорізальної сталі, показана на рисунку 8. У першому тиглі виробляють підігрів до 6500С, у другому до 8500С, у третьому здійснюють остаточний нагрів до 1220 - 12900С, а в четвертому тиглі виробляють ступінчасту загартування.
У залежності від температури склади солей в тиглях різні: у першому суміш солей 50% КСl і 50% Na2СО3, у другому 30% КСl і 70% ВаС12, у третьому 100% ВаС12 і в четвертому 33,3% КСI, 33,3% NаС1 і 33,3% ВаС12. Перед завантаженням у тиглі солі NаСl і КС1 ретельно просушують, а ВаС12 прожарюють при 600 - 7000С.
Раскисляют ванни бурого або ферросилицием. Чим вище температура, тим частіше раскисляют ванну.

Рис. 8. Четирехтігельная електродна піч-ванна:
1 - тиглі, 2 - електродна група, 3 - витяжний зонт, 4 - пірометр
2. Устаткування для охолодження:
Механізований гартівних бак
Механізований гартівних бак (рис. 9) складається з корпусу 1, в якому встановлений стіл 2 з отворами в кришці. За допомогою пневматичного пристосування 3 стіл може опускатися, підніматися і захитався. Перемішування масла здійснюється мішалкою 4. Охолодження піддонів проводиться таким чином. Гарячі піддони з деталями надходять на стіл, і стіл з допомогою пневматики занурюється в масло і похитується. Після охолодження стіл піднімається, і піддони переміщаються на наступну операцію.




Рис. 9. Механізований гартівних бак з опускається столом
3. Підйомно-транспортне обладнання
Однобалочний ручної мостовий кран
На малюнку 10 показано конструкція ручного однобалочний мостового крана. Однобалкові ручні мостові крани мають вантажопідйомність до 5 т. при прольотах до 12 м .
Однобалочний ручної мостовий кран
Рис. 10. Однобалочний ручної мостовий кран

4. Додаткове обладнання
Травильні машина з підйомним краном
Хімічне травлення здійснюється травильної машиною з підйомним краном (рис. 11). Плунжер з поршнем 1 з'єднаний з чотирма балками-хоботами 2, розташованими хрестоподібно. За допомогою плунжера кошика 3 можна піднімати і опускати. При підйомі балки-хоботи можуть бути повернені на 900.
Травильні машина має три бака 4, розташованих під кінцями балок-хоботів. В одному баку знаходиться розчин кислоти, в іншому - гаряча вода, а в третьому - холодна вода. Під четвертим хоботом знаходиться розвантажувально-навантажувальна майданчик.
Кислотні травильні баки роблять з кислототривкої бетону, дерев'яними з внутрішнім облицюванням з кислототривкої цегли, металевими і т. д.
Травильні машина з краном
Рис. 11. Травильні машина з краном

Конвеєрна мийна машина типу ММК
Конвеєрна мийна машина типу ММК (рис. 12) складається з водонепроникного кожуха 2, всередині якого рухається конвеєр 1 з отворами для стоку розчину, бачка 7, фільтра 6 і насоса 5. Після промивання розчин фільтрується і знову подається до бризгательним трубкам 3. Підігрів розчину здійснюється парою в змійовику або трубчастими нагрівачами. Конвеєр приводиться в рух від ведучого барабана 4. Продуктивність машини ММК від 160 до 640 кг / ч.

Рис. 12. Конвеєрна мийна машина типу ММК
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Виробництво і технології | Контрольна робота
46.9кб. | скачати


Схожі роботи:
Основні види термічної обробки сталі
Розробка технологічного процесу термічної обробки деталі зі сталі марки 18ХГТ
Розробка технологічного процесу термічної обробки деталі зі сталі марки 20ХНР
Термічна обробка різця зі швидкорізальної сталі
Основи термічної обробки
Ефективність використання універсальних різців Проектування спрощеної конструкції державки різців
Технологічний процес термічної обробки сталей
Розробка технології термічної обробки напівмуфти
Печі нагрівальні для термічної обробки
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru