Выбор материала и разработка технологического процесса термической обработки плашки

Введение

Механизация и автоматизация производственных процессов, их основной части технологических процессов является одним из главных направлений научно – технического прогресса, повышения эффективности общественного труда.

1. Условия работы детали

Плашка — резьбонарезной инструмент для нарезания наружной резьбы вручную или на станке. Плашки предназначены для

нарезания или калибрования наружных резьб за один проход. Наиболее распространены плашки для нарезания резьб диаметром до 52 мм. Плашка представляет собой закаленную гайку с осевыми отверстиями, образующими режущие кромки. Как правило, на плашках делают 3-6 стружечных отверстий для отвода стружки. Толщина плашки 8-10 витков. Режущую часть плашки выполняют в виде внутреннего конуса. Длина заборной части 2-3 витка. Плашки выполняются из легированных сталей (9ХС, ХВСГФ), быстрорежущих сталей (Р18, Р6М5, Р6М5К5, Р6М5К8), а в последнее время — и из твёрдых сплавов. На них маркируется обозначение и степень точности нарезаемой резьбы, марка стали (9ХС не указывается).

Рисунок 1. Плашка круглая (ГОСТ 9740-71) предназначена для слесарных работ и работ по нарезанию резьбы с использованием воротка, плашкодержателя, а также для работ на токарных автоматах.

Назначение стали 9ХС:

Сверла, развертки, метчики, плашки, гребенки, фрезы, машинные штампели, клейма для холодных работ. Ответственные детали, материал которых должен обладать повышенной износостойкостью, усталостной прочностью при изгибе, кручении, контактном нагружении, а также упругими свойствами. термический обработка плашка

2. Характеристика материала

Характеристика материала сталь 9ХС показывается в ее химических, механических и других свойствах.

Химический состав в % материала стали 9ХС:

Кремний: 1,20-1,60

Марганец: 0,30-0,60

Медь: до 0,3

Никель: до 0,35

Сера: 0,03

Углерод: 0,85-0,95

Фосфор: 0,03

Хром: 0,95-1,25

Ванадий: 0,15

Титан: 0,03

Сталь 9ХС легирована хромом и кремнием. Она обладает повышенной устойчивостью аустенита и хорошей прокаливаемостью. После закалки в масле твердость HRC 60 и более получается в образцах сечением до 40 мм (в горячих средах до 30 мм). Сталь 9ХС имеет повышенную теплостойкость (твердость не ниже HRC 60 сохраняется при нагреве закаленной стали до 250—260° С), хорошие режущие свойства, равномерное распределение карбидов (в прутках диаметром 50—60 мм карбидная неоднородность не превышает одного-двух баллов); отжигается сталь 9ХС при 780—800° С; закаливается в масле и в расплавленных солях (с температурой 150—200° С) от 850—870° С.

Кремний является постоянными спутником практически в любой стали, поскольку их специально вводят при ее производстве. Кремний, наряду с марганцем и алюминием является основным раскислителем стали. Кремний не является карбидообразующим элементом, и его количество в стали ограничивают до 2%. Он значительно повышает предел текучести и прочность стали и при содержании более 1% снижает вязкость, пластичность и повышает порог хладноломкости. Кремний структурно не обнаруживается, так как полностью растворим в феррите, кроме той части кремния, которая в виде окиси кремния не успела всплыть в шлак и осталась в металле в виде силикатных включений.

Хром вводят в сталь 1.5-2.5%. Он повышает твердость и прочность, незначительно уменьшает пластичность, увеличивает коррозионную стойкость. Инструментальная сталь 9ХС не применяется для сварных конструкций и склонна к отпускной способности.

Таблица. Физические свойства

Обозначения:

T - Температура, при которой получены данные свойства, [Град] E - Модуль упругости первого рода, [МПа] с- Плотность материала, [кг/м3] R - Удельное электросопротивление, [Ом·м]

Таблица. Механические свойства при Т=20⁰С материала 9ХС

Обозначения:

Ув - Предел кратковременной прочности, [МПа] ут - Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа] д5 - Относительное удлинение при разрыве, [ % ] ш - Относительное сужение, [ % ] KCU - Ударная вязкость, [ кДж / м2]HB - Твердость по Бринеллю

Таблица. Технологические свойства материала 9ХС

3. Термообработка стали 9ХС

Таблица. Температура критических точек

Таблица. Твердость стали 9ХС

 Скачать реферат