1.3 Выбор режима термообработки
Термическая обработка – тепловая обработка металлов и сплавов, при которой происходит изменение их структуры, а, следовательно, и физических свойств в широких пределах.
Цель: термическая обработка позволяет повысить прочность, твердость, износостойкость, обрабатываемость, улучшить эксплуатационную надежность.
Различают 4 вида термообработки для стали:
- закалка – нагрев сплава выше температура фазовых превращений и быстрое охлаждение. Производится для твердости и прочности.
- отжиг – нагрев до определенной температуры, выдержка и медленное охлаждение с печью. Производится для снятия напряжений и снижения твердости.
- отпуск – нагрев сплава ниже температуры фазовых превращений с целью приближения их к устойчивому равновесию состоянию.
- нормализация – нагрев до определенной температуры, выдержка и медленное охлаждение на воздухе.
Для сплава 10Х18Н11БЛ применяют следующий режим термообработки [2]:
Таблица 5 - Режимы термической обработки
Вид термообработки |
Температура нагрева, °C |
Время выдержки, мин |
Среда охлаждения |
Закалка |
1100-1150 |
40-70 |
Вода |
Отпуск |
450-460 |
90-180 |
Воздух |
Т
,
°С
1100
450
τ, мин.
Рис.1 - график термической обработки
Рис.2 – диаграмма состояния Fe-C
Как видно из диаграммы состояния Fe-C сталь обладает хорошими прочностными характеристиками. Сплав находится в зоне аустенита (γ) и представляет собой твердый раствор внедрения углерода в γ-железе с ГЦК решеткой. Аустенит имеет переменную предельную растворимость углерода: минимальную — 0,8 % при температуре 727°C (точка S), максимальную — 2,14 % при температуре 1147°C (точка Е). Аустенит имеет твердость 200—250 НВ, пластичен, парамагнитен. При растворении других элементов в аустените или в феррите изменяются механические свойства сплава.
Разработка технологического процесса
Чертеж отливки разрабатывается по чертежу детали в соответствии с ГОСТ 2.403-79. Разработка чертежа отливки начинается с анализа технологичности конструкции литой детали.
2.1 Чертеж отливки
Чертёж отливки разрабатывается по чертежу детали и включает следующие вопросы:
выбор положения отливки в форме;
выбор базы;
допуски на размеры и вес отливок;
расположение формовочных уклонов и галтелей;
припуски на механическую обработку.
За
базы принимают простые, литые поверхности.
На базе нельзя располагать прибыль,
выпоры, питатели, отъемные части модели.
У данной отливки база диаметральная.
На чертеже отливки база обозначается
.
При разработке модели учитывается усадка металла отливки, для стали 0,8%.
На размеры и вес отливки дают допуск. Основными причинами отклонения размеров отливки от чертежа является следующее:
неточный учет величины усадки;
неточность сборки модельной оснастки (износ центрирующих штырей);
износ оснастки.
Допустимые отклонения берутся по ГОСТ 26645-85 и они равны при интервалах номинальных размеров от 4 до 6 и четвертого класса точности 0,18 мм.
Формовочные уклоны и галтели предусматривают на модели, чтобы хорошо вынуть ее из формы. Уклон проставляется в градусах или миллиметрах. В острых углах отливки и в местах переходов от толстых стенок к тонким предусматриваются галтели, чтобы снизить внутреннее напряжение в отливках. Радиус галтели зависит от толщины сопрягаемых стенок, для данной отливки 0,5 мм.
При выборе положения отливки в форме необходимо учитывать:
условия работы детали;
сложность конфигурации отливки;
чистоту
поверхности детали;точность размеров детали.
Отливка в форме располагается вертикально.
Припуск на механическую обработку назначают для того, чтобы после механической обработки обеспечить получение размеров и чистоты поверхности детали в соответствии с чертежом. Припуск зависит от размеров детали и положения поверхности во время заливки. На нижние и боковые поверхности назначают одинаковый припуск, а на верхние увеличивают, так как здесь могут быть газовые раковины и усадочные дефекты. Для отливки «Корпус» назначаем припуск на механическую обработку 1,0 мм по всей поверхности [1].
Рис.3 - эскиз отливки «Корпус»