Tehnik-ast.ru

Электро Техник
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Особенности технологии сварки стали марки 45. Контроль качества соединений. Нюансы выполнения работ

Особенности технологии сварки стали марки 45. Контроль качества соединений. Нюансы выполнения работ

К сварке деталей из различных сплавов нужно подходить индивидуально. Сталь 45 относится к группе ограниченно свариваемых (ГОСТ 29273-92), это значит, что в процессе работы с ней требуется соблюдать особые правила. Нарушение технологии может привести к образованию трещин в зоне сварки и последующему разрушению конструкции.

Описание стали 45

Конструкционная сталь 45 применяется в промышленности: станкостроении, на производстве автомобилей и прочей техники, инструментов. Отличается хорошими характеристиками: высокой ударной прочностью, пластичностью, устойчивостью к различным нагрузкам – статическим и динамическим. Стандарт проката: ГОСТ 1050-88. Группа свариваемости: третья. Применяемые сплавы-заменители: 40Х, 50, 50Г2. Отличается также следующими характеристиками:

  • плотность – 4850 кг/куб. м;
  • ударная вязкость – 66 кДж/ кв. м;
  • твердость до термической обработки – 20-22 ед. по Роквеллу.

Число 45 указывает на повышенное содержание углерода в сплаве – 0,45%. Это осложняет процесс сварки деталей: может приводить к появлению горячих (во время нагрева) и холодных (после остывания) трещин.

Допустимое содержание элементов:

  • C (углерод): 0,42-0,500%;
  • Si (кремний): 0,17-0,37%;
  • Mn (марганец): 0,50-0,80%.
  • США – 1045;
  • Япония – S45C, SWRCH45K;
  • Европа – 1.1191, 2C45, C45, C45E, C45EC, C46.

Чаще всего поставляется в виде листов или полос разной толщины. Рекомендуется разрезать при помощи плазменной резки, что позволит избежать перегрева кромок, или механическими способами.

Технология сварки

До проведения работ необходимо прогреть детали до 150-200 градусов по Цельсию. После этого выполняются сварочные работы. Затем готовое изделие должно медленно остывать. Такой способ уменьшает вероятность образования трещин.

Сварочные работы производятся с применением покрытых электродов Есаб ОК 68.81, УОНИ 13/55, Lb-52U, при помощи полуавтоматической сварки в углекислом газе проволокой ESAB OK Autrod 312 и ESAB OK Autrod 16.95 или в среде аргона.

По окончании работы рекомендуется поместить деталь в печь и прогревать при температуре 400-450 градусов по Цельсию (процесс нормализации) около 1 часа.

После полного остывания изделия необходимо выполнить испытания в зависимости от назначения конструкции: на разрыв, кручение, ударные нагрузки или изгиб. Если создаются ответственные металлоконструкции, то для проверки рекомендуется обращаться в специализированные организации, которые проводят тесты готовых соединений.

Ручная дуговая сварка осуществляется в соответствии с ГОСТ 5264-80, где указаны типы применяемых соединений и конструктивные элементы с информацией об их размерах.

Сварка стали 45. Практика

Если работы проводятся вне оборудованных цехов, то обеспечить неукоснительное соблюдение технологии сложно. В этом случае можно использовать следующий метод:

  1. Подготовка деталей к сварке: зачистка, формирование кромок под сварочные швы.
  2. Прогрев деталей при помощи газового (пропанового, ацетиленового) резака или горелки. Для определения температуры следует использовать инфракрасный пирометр, также применяют термокарандаши, которые начинают плавиться при достижении определенных значений.
  3. Сварка производится максимально быстро, если необходимо, то в процессе можно дополнительно подогревать детали.
  4. По окончании работ изделие требуется поместить в емкость с песком, чтобы процесс остывания происходил как можно медленнее.
  5. Если деталь слишком крупная и ее невозможно убрать в песок, то можно подогревать зону сварки резаком или горелкой, постепенно уменьшая температуру.

В ряде случаев допускается использовать «холодный» метод сварки. Для этого рекомендуется использовать полуавтомат или аргон, так как зона нагрева в этом случае будет меньше, чем при применении покрытых электродов.

Сварка производится так:

  • элементы изделия собираются на небольшие прихватки – 5-7 мм с шагом около 150 мм;
  • обваривать конструкцию следует небольшими швами, важно не давать металлу сильно нагреваться;
  • по возможности следует класть швы вразнобой с разных сторон изделия.

Важно: такой метод нельзя использовать при сварке ответственных конструкций.

При использовании холодного способа требуется провести тщательный визуальный осмотр швов и проверку прочности соединений, поскольку вероятность появления трещин высока.

Проверка сварных соединений

На производстве используют эффективные методы контроля: просвечивание швов рентгеном или ультразвуком. Это позволяет обнаружить большинство дефектов: непровары, трещины, свищи.

Если есть возможность, то варят тестовые образцы из стали 45, разрезают швы болгаркой и осматривают их визуально. Внутри не должно быть:

  • пор – мелких пузырьков, которые значительно ухудшают свойства шва. Допускается наличие незначительного количества пор;
  • трещин – в процессе эксплуатации конструкции они могут увеличится и вызвать разрушение соединения;
  • свищей – также влияют на прочность шва.

В случае когда изделие предназначено для работы под нагрузками, рекомендуется проверять соединения механическими способами. Для этого деталь подвергают нагрузкам. Например, если шов должен выдерживать нагрузку 10 тонн, следует проводить проверку с весом на 30% больше – 13 тонн.

Читайте так же:
Какая кислота нужна для пайки

Исправление дефектов

После сварки требуется удалить шлаковую корку (если использовались покрытые электроды), обработать деталь металлической щеткой, чтобы соединение было хорошо видно. Ряд проблем можно выявить при осмотре сварных швов, появление внутренних «холодных» трещин часто определяется на слух: громкие щелчки говорят о том, что внутри появились дефекты.

При выявлении трещин и других изъянов требуется полностью вырезать проблемные участки и положить новые швы. Заваривать их без разделки не допускается. Рекомендуется предварительно прогревать зону сварки, после работы деталь должна медленно остыть.

Справка: наплывы металла в зоне сварки также считаются дефектами, удаляются при помощи болгарки с зачистным кругом.

Как получить надежное соединение. Сварка с другими металлами

Поскольку сталь 45 при сварке подвержена появлению трещин, рекомендуется либо проводить тщательную проверку швов, либо дублировать соединения при помощи болтов, шпилек или заклепок.

Если изделие предполагается сваривать с иными сплавами, то рекомендуется создать образец. После анализа результата можно разработать оптимальную технологию.

Сталь 45

Класс: сталь конструкционная углеродистая качественная.

Использование в промышленности: вал-шестерни, коленчатые и распределительные валы, шестерни, шпиндели, бандажи, цилиндры, кулачки и другие нормализованные, улучшаемые и подвергаемые поверхностной термообработке детали, от которых требуется повышенная прочность.

Твердость: HB 10 -1 = 170 МПа

Свариваемость материала: трудносвариваемая. Способы сварки: РДС и КТС. Необходим подогрев и последующая термообработка.

Температура ковки, o С: начала 1250, конца 700. Сечения до 400 мм охлаждаются на воздухе.

Склонность к отпускной хрупкости: не склонна.

  • Сортововй прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 1050-88, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 2879-2006, ГОСТ 8509-93, ГОСТ 8510-86, ГОСТ 8239-89, ГОСТ 8240-97, ГОСТ 10702-78.
  • Калиброванный пруток ГОСТ 1050-88, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78.
  • Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77.
  • Лист толстый ГОСТ 1577-93, ГОСТ 19903-74.
  • Лист тонкий ГОСТ 16523-97.
  • Лента ГОСТ 2284-79.
  • Полоса ГОСТ 103-2006, ГОСТ 1577-93, ГОСТ 82-70.
  • Проволока ГОСТ 17305-91, ГОСТ 5663-79.
  • Поковки и кованые заготовки ГОСТ 8479-70, ГОСТ 1133-71.
  • Трубы ГОСТ 8732-78, ГОСТ 8733-74, ГОСТ 8734-75, ГОСТ 8731-74, ГОСТ 21729-76.

Свойства стали Ст 45

Приобретая изделия из металла, необходимо знать свойства материала, из которого они изготовлены. То, из стали какой марки произведена продукция, влияет на ее стоимость, прочность, надежность. Это также определяет срок службы и возможную сферу применения.

В данном случае, вы найдете информацию про марку стали 45, которая часто используется для изготовления разнообразных металлических товаров. Она считается конструкционной углеродистой качественной. Чтобы приобрести изделия металлопроката из стали 45, ознакомьтесь с каталогами компании и обратитесь к нашим менеджерам.

Она поставляется в виде сортового и фасонного проката. Вы можете найти обширный список изделий, для которых она применяется. Например, серебрянка, листы металла разной толщины, прутья с разными видами обработки поверхности, поковки и кованые заготовки, длинномерные проволочные изделия, ленты и полоскы, а также трубы.

Сталь 45 и ее характеристики

Прочность у данного материала повышенный. Именно поэтому из него изготавливаются предметы, которые можно нормализовать, улучшать, чьи поверхности можно подвергать термической обработке.

В данном материале имеется 0,45 процента углерода. Другие примеси крайне незначительны.

Сталь относится к трудносвариваемым материалам. Чтобы произвести процедуру сварки, требуется сначала подогреть сталь, а затем обработать термически. При ковке температура сначала должна быть 1250 градусов по Цельсию, а в конце снизиться до 700 градусов.

Если изделие имеет сечение, которое меньше или равно 400 миллиметрам, то его можно охлаждать на воздухе.

Сталь 45 и ее аналоги

Такой материал могут заменить следующие три марки стали: 50, 50 Г 2 и 40 Х.

Из них также создаются зубчатые колеса, цилиндры, эксцентрические насадки на вал, валы вращающиеся, коленчатые и распределительные, а также другие товары, применяемые в промышленности.

Марка стали 45 может именоваться по-разному в других странах и иметь несколько аналогов. К примеру, в США ей по свойствам равны 8 марок стали, в Германии – 10, во Франции – 14. В Польше аналог только один и он называется просто 45, в Австрии — C45SW.

Технологический процесс изготовления детали "Вал"

Развитию и формированию учебной дисциплины "Технология машиностроения", как прикладной науки предшествовал непрерывный прогресс машиностроения но протяжении последних двух столетий Степень прогресса определяла интенсивность изучения производственных процессов, а следовательно, и научное их обобщение с установлением закономерностей в технологии механической обработки заготовки, в результате которых получается готовое изделие, соответствующее по размерам, форме и качеству поверхности, требованиям, предъявляемым к его работе.

Читайте так же:
Дровокол из гидравлического домкрата своими руками
Содержание

Введение 3
Задание для проектирования. 4
1.Этапы подготовки к проектированию технологического процесса
1.1. Служебное назначение и конструкция детали. 5
1.2.Определение типа производства.
1.3 Анализ технологичности конструкции 8
2. Проектирование технологического процесса механической обработки.
2.1. Выбор и обоснование варианта маршрутного технологического процесса 12
2.2. Проектирование технологических операций механической обработки
2.2.1. Назначение технологических баз 14
2.2.2 Выбор оборудования и технологической оснастки 20
2.2.3. Расчет и назначение операционных припусков на механическую обработку. 23
2.2.4.Расчет и назначение режимов резания и техническое нормирование операций. 33
3. Проектирование контрольно-измерительного приспособления. 45
Литература 47

Работа состоит из 1 файл

ПЗ1.doc

Санкт-Петербургский институт машиностроения

Кафедра технологии машиностроения

к курсовому проекту по технологии машиностроения на тему "Разработка технологического процесса механической обработки детали Вал "

Задание для проектирования. 4

1.Этапы подготовки к проектированию технологического процесса

1.1. Служебное назначение и конструкция детали. 5

1.2.Определение типа производства.

1.3 Анализ технологичности конструкции 8

2. Проектирование технологического процесса механической обработки.

2.1. Выбор и обоснование варианта маршрутного технологического процесса 12

2.2. Проектирование технологических операций механической обработки

2.2.1. Назначение технологических баз 14

2.2.2 Выбор оборудования и технологической оснастки 20

2.2.3. Расчет и назначение операционных припусков на механическую обработку. 23

2.2.4.Расчет и назначение режимов резания и техническое нормирование операций. 33

3. Проектирование контрольно-измерительного приспособления. 45

Цель курсового проектирования

-расширение, систематизация, и закрепление теоретических и практических знаний, полученных студентами во время лекционных, лабораторных, практических занятий, а также в период прохождения инженерной производственной подготовки на базовых предприятиях, практическое применение зтих знаний для решения конкретных технических, организационных и экономических задач,

-развитие и закрепление навыков ведения самостоятельной работы,

-проведение поиска научно-технической информации и работа со справочной и методической литературой, стандартами и нормами,

-обучение студента краткому изложению сущности проделанной работы и аргументировано объяснять принятые решения при ответах на вопросы.

Развитию и формированию учебной дисциплины "Технология машиностроения", как прикладной науки предшествовал непрерывный прогресс машиностроения но протяжении последних двух столетий Степень прогресса определяла интенсивность изучения производственных процессов, а следовательно, и научное их обобщение с установлением закономерностей в технологии механической обработки заготовки, в результате которых получается готовое изделие, соответствующее по размерам, форме и качеству поверхности, требованиям, предъявляемым к его работе.

Задание для проектирования.

Тема проекта : Разработка технологического процесса механической обработки детали "Вал (КП7)"

Годовая программа выпуска шт. 3800шm/год

Рассчитать припуски на обработку поверхностей

Рассчитать режимы резания и нормы времени но операции токарная на обработку поверхностей Ø16h7 и фрезерование шпоночного паза .

Разработка схем инструментальных наладок на операции.

СпроектØировать контрольно-измерительное приспособление для контроля

Спроектировать станочное приспособление с механизированным приводом (похожее на ручное )для обработки шпоночного паза.

1.Этапы подготовки к проектированию технологического процесса.

1.1. Служебное назначение и конструкция детали.

Изображение вала-шестерни в соответствии с рисунком 1.

В конструкциях машин и механизмов основными деталями для передачи вращательного движения и крутящего момента являются валы. В процессе работы материал валов испытывает сложные деформации — кручение, изгиб, растяжение и сжатие. Поэтому, чтобы обеспечить нормальную работу деталей, передающих движение на вал, и сборочной единицы в целом, валы должны быть жесткими.

Валы очень разнообразны как по форме, так и по размерам, однако по технологическим признакам их можно привести к двум исходным формам: гладкому и ступенчатому валам.

Прямые гладкие валы постоянного диаметра имеют наиболее простую геометрическую форму, но их применение весьма ограничено. Наиболее распространены в машиностроении ступенчатые валы, основными технологическими параметрами которых являются: Общая длина вала, количество ступеней, неравномерность их перепада по диаметрам, диаметр наибольшей ступени, наличие шлицев и их форма.

В конструкции вала-шестерни, для которого проектируется технологический процесс изготовления, присутствую такие элементы как: — цапфа; — шпоночные пазы; — шестерня. Цапфа это часть вала, опирающаяся на подшипник.

Шпоночные пазы необходимы для образования шпоночного соединения. Шпоночные соединения передают большие крутящие моменты, имеют большую усталостную прочность и высокую точность центрирования и направления.

Шестерня необходима для образования зубчатой передачи. В данном случае передача осуществляется цилиндрическими зубчатыми колесами с внешним зацеплением зубьев.

Для изготовления вала используется сталь 45 ГОСТ 1050-74

Химический состав стали 45 ГОСТ 1050-74,%, представлен в таблице 1.1. , механические свойства в таблице 1.2.

1.2.Определение типа производства.

Тип производства предварительно определим, используя табл4(2)

годовая программа выпуска N=3800 шт , масса детали 0,46 кг-тип производства серийный.

Читайте так же:
Как узнать удельный вес в процентах

1.3 Анализ технологичности конструкции.

Деталь "Вал" изготавливается из материала Сталь 45 ГОСТ 1050-74 .Конструктивные особенности детали позволяют в качестве исходной заготовки использовать пруток. Кроме того, можно получить исходную заготовку методом горячей обьемной штамповки. В этом случае уменьшается отход металла

Предусматриваются удобные и надежные технологические базы (например 3-х кулачковый патрон токарно-револьверного станка) При обработке детали на токарно-револьверном станке за один установ обрабатывается несколько поверхностей, т.е. соблюдается принцип постоянства баз, что приводит к повышению точности при обработке .

Простановка размеров позволяет производить обработку по принципу автоматического выполнения размеров на настроенных станках .

Предусмотрена возможность удобного подвода инструмента в зону резания вход и выход его, отвод стружки из зоны резания

6требовании к шероховатости некоторых поверхностей и допусков формы и расположения поверхностей.

1.4. Выбор метода получения исходной заготовки

Выбор вида и метода получения заготовки определяется назначением и конструкцией детали и материала, техническими требованиями, типом производства а также экономичностью изготовления .
Вид заготовки оказывает значительное влияние на характер технологического процесса трудоемкость и технологичность ее обработки

В машиностроении применяются следующие методы получения заготовок такие как- литье, сварка прокат, ковка на молотах и горячая штамповка

Так как для детали используется сталь 45 ГОСТ 1050-74, являющаяся не литейной, то получение заготовки литьем не возможно .
Так же это столь является ограниченно свариваемым металлом, требующим специальные сварочные материалы , поэтому сварка не подходит .

Малый вес и сложная конфигурация не позволяют получить заготовку ковкой но молотах.

Конфигурация детали и её размеры позволяют использовать метод штамповки .При обработке детали типа "вал" основная задача обеспечение концентричности цилиндрических поверхностей и перпендикулярности торцов к оси детали Это может быть получено при изготовлении детали из проката

Поэтому выбираю прокат и штамповку.

Определим массы заготовок по вариантам

Масса заготовки определяется по формуле

.Vз — объем заготовки см 3 ρ — плотность материала кг/ см 3

Для цилиндрических фигур- Vз=πd 2 /4*l3

Масса проката равна: Vпрокат=(3,14*4,0 2 /4)*18,4=231,104 см 3

Масса штампованной заготобки равна

Мштамп= Кр * Мдет= 1,5 * 0,46=0,69 кг

Кр — козффициент для определения расчетной массы поковки

Кр= 1,3..17; принимаю Кр= 1,5

Для определения более рационального варианта заготовки произведем технико-экономический расчет таких показателей как, коэффициент использования материала- Ким

Ким=Мдет/Мзаг, где Мдет -масса детали ,кг

Прокат Ким = 0,46/1,814=0,253 Штамповка Ким = 0,46/0,69=0,67

Себестоимость изготовления заготовок Sзаг определяется по формулам 6 и 7[ 1.c.31-48]

Для заготовки из проката Sпрокат = Q*S — (Q — q) * Sотх/1000 (руб), где

Q — масса заготовки, кг (Q= 1,814 кг )

S — цена 1 кг материала заготовки, руб( S= 0,241 руб)

q — масса готовой детали, кг (q= 0,46 кг)

Somx — цена 1 т отходов, руб (Sотх= 29,8 руб) Sпрокат= 0,35 руб

Для заготовок из штамповки:

Sштам= (Ci/1000*Q*Km* Кс*Кb*Kм*Kn)-(Q-q)Sотх,(руб), где

Ci -базовая стоимость 1т. материала заготовки (Ci=315руб)

Km, Кс, Кв, Км, Кп Коэффициенты, зависящие от класса точности, группы сложности, массы, марки материала и объема производства заготовки

Кш= 105; Кс= 0,9, Кв= 0,9, Км= 1,79; Кп= 1

Q= 0,69кг; q=0,46 кг; Somx= 29,8руб Sштам=0,32руб

Определим экономический эффект по использованию материала на годовую программу выпуска детали Эм=(Мпрок-Мштамп)*N*Sм, руб, где

Sм — цена одного кг материала, руб ( Sм = 0,241)

Мпрок,, Мштамп — масса вариантов заготовок, кг

Экономический эффект изготовления заготовки

Э=(Sпрок-Sштамп )* где Sпрок , Sштамп — себестоимость вариантов заготовок, руб

Э=(0,35 -0,32 )*3800 =114 руб

Для сравнения вариантов получения заготовок занесем
результаты в таблицу 1.3.

Характеристики и расшифровка стали 45. Где применяется?

Сталь – это одна из самых востребованных разновидностей сплавов благодаря универсальности применения и доступной для массового потребителя цене. Для каждой её категории в ГОСТ описан химический состав, определяющий область использования. Марка стали СТ45 отличается невысокой стоимостью, небольшой хрупкостью и достаточной твёрдостью. В случае необходимости её можно заменить марками 40Х, 50, 50Г2, обладающими сходными характеристиками.

Сталь 45 поставляется на рынок в виде нескольких разновидностей проката, в прутках разного калибра и обработки поверхности, толстых и тонких листов, стальных лент и полос, разнообразных проволок (например, для изготовления канатов из стали и ковки), труб, поковок и кованных заготовок. Параметры каждой разновидности товара определяются действующими ГОСТ.

В мировой промышленности представлено большое количество сплавов, имеющих сходные характеристики. Зарубежные аналоги стали 45 есть в таких стандартах, как:

  • DIN.
  • WNr.
  • JIS.
  • AFNOR.
  • BS.
  • EN.
  • UNI.
  • NBN.
  • UNE.
  • GB.
  • SS.
  • BDS.
  • MSZ.
  • PN.
  • STAS.
  • CSN.
  • ONORM.
  • AS.
  • SNV.
  • KS.
Читайте так же:
Как сделать ручную таль

Химический состав

Свойства сплава определяются его составом. Сталь марки СТ45 обычно включает в себя следующие химические элементы:

  • от 0,42 до 0,5% углерода (что следует из марки стали);
  • от 0,17 до 0,37% кремния;
  • от 0,5 до 0,8% марганца;
  • не более 0,25% никеля;
  • до 0,04% серы;
  • не больше 0,035% фосфора;
  • до 0.25% хрома;
  • не более 0,25% меди;
  • до 0,08% мышьяка;
  • около 97% железа.

Расшифровка

Различие марок стали определяется не только разным химическим составом, но и спецификой изготовления. Умение расшифровать маркировку позволяет на основании полученной информации о составе сплава и технологии изготовления предположить его технические характеристики и определить область применения. Каждый вид стали задаётся в маркировке соответствующей буквой.

Стали принято классифицировать по составу, качеству изготовления, типу выплавки, структуре и назначению. В соответствии с составом они подразделяются на углеродистые и легированные. В коде маркировки каждый химический элемент при содержании его более 1,5% отображается буквой элемента с расположенной рядом цифрой, показывающей его количество в сплаве в %. Содержание хрома, присутствующего в любой стали, обозначается цифрой в начале маркировки.

По качеству изготовления выпускаются обыкновенные, качественные, высококачественные и особо высококачественные. Сплавы повышенного качества маркируются буквой А, проставленной в конце маркировочного обозначения.

Тип выплавки подразделяет стали на конверторные, мартеновские, электростали и изготовленные по особенной методике.

Так сталь 45 обозначается сочетанием Cn и следующим за ним числом, демонстрирующим количество хрома в сплаве. СТ45 – качественная углеродистая конструкционная сталь мартеновской выплавки.

Окончательная структура стали определяется процессом нагрева сплава до критических точек, позволяющим менять состояния кристаллической решётки, и вариантом последующего охлаждения, то есть закаливанием.

Каждая из итоговых структур придаёт сплаву новые свойства:

  1. Перлитная – улучшает сваривание и обработку.
  2. Ферритная увеличивает пластичность.
  3. Карбидная и аустенитная закалки повышают прочность.

По раскислению (снижению в составе стали кислорода и оксидов) сплавы подразделяются на кипящую сталь (сп), спокойную (кп) и полуспокойную (пс).

Механические и физические свойства

Свойства сплава определяются в первую очередь его составом. Высокое содержание углерода в стали придаёт ей прочность, но одновременно и хрупкость. Плотность СТ45 – 7826 кг/м 3 , поэтому изделия, изготовленные из неё, легче стандартных. Обычно СТ45 закаливается, приобретая твёрдость (около 170 МПа), но не хрупкость.

Сталь 45 с трудом поддаётся сварке, поэтому перед началом работ её нужно прогревать и при ручном дуговом и контактно-точечном методах сваривании использовать специальные электроды. Из-за низкого значения прокаливаемости резать этот материал (в том числе и сварочным аппаратом) достаточно трудно.

Ковка стали выполняется в температурном диапазоне от 1250 °C в начале работы, до 750 градусов при окончании. Прочность и упругость материала определяется температурой нагрева.

Чтобы сплав можно было использовать для изготовления выносливых деталей, которые работают на износ, применяют азотирование продолжительностью около 6 часов при температуре от 520 до 570 °C. При этом происходит увеличение сопротивляемости знакопеременным нагрузкам и коррозии с небольшим повышением прочности.

Критические точки

Чтобы кристаллическая решётка правильно перестроилась и сталь в процессе обработки приобрела необходимые свойства, её нужно выдержать определённое количество времени при определённой температуре.

Если сталь недостаточно прогреть, структура кристаллической решётки изменится не полностью, а перегрев во время обработки может способствовать появлению окалины. Оптимальная температура обработки СТ45 в процессе придания ей прочности задаётся критическими точками 730, 755, 690, 780, 350 °C.

Получить такие температурные значения можно в мартеновских и в электрических печах. На изменение кристаллической решётки, вследствие которого сталь 45 приобретёт привычную потребителю прочность, влияет также скорость нагрева, которой на современном оборудовании управляют при помощи электроники.

Не менее важны соблюдение определённых временных интервалов, в продолжение которых сплав удерживает температуру критических точек, и проведение определённых процедур охлаждения с использованием в качестве охладителя масла, порошка или воды.

Чтобы получить равномерное остывание высокого качества без проявления окалины используется масло. В случае больших размеров заготовок, их охлаждают на воздухе ввиду продолжительности такой процедуры.

Применение данной марки металла

Сплав СТ45 (шпоночная сталь) применяется в промышленности (чаще в металлургической) для изготовления высокопрочных деталей, поверхность которых подвергается термической обработке, нормализуется или улучшается.

Из неё производят:

  • валы-шестерни;
  • цилиндры;
  • распределительные и коленчатые валы;
  • шпиндели;
  • кулачки патронов станков;
  • плоскогубцы;
  • шестерни;
  • ручные тисочки;
  • бандажи;
  • круглогубцы;
  • бесшовные трубы.

Коленчатые и распределительные валы изготавливаются в большом диапазоне диаметров, имеют ступени и канавки. При помощи фрезерной обработки круглых заготовок, выполненных с использованием закаливания и отпуска, производятся шестерни, шпиндели и кулачки.

Читайте так же:
Как отпаять без паяльника

Благодаря высокой прочности сталь 45 часто применяют при изготовлении крепежа, способного выдерживать поперечную нагрузку. Из этого сплава изготавливают также листовой материал и пластины, применяемые в производстве и для обшивки несущих конструкций.

Способность переносить большие перепады температуры делает СТ45 незаменимой при производстве редукторов. Сталь 45 – это основной сплав, применяемый в машиностроении. Легче всего прокат поддаётся разрезанию, поэтому заготовки из неё обрабатываются точением и фрезерованием.

Диапазон применения стали существенно расширяется за счёт легирования, повышения концентрации хрома, закаливания состава. Помимо вышеперечисленных изделий из СТ45 изготавливают:

  • муфты;
  • валы;
  • штоки и пальцы крейцкопфов для насосов различных видов;
  • компрессоры;
  • переводники и стволы для вертлюгов, бурильных труб и рабочих;
  • корпуса долот;
  • ролики привенторов;
  • фиксаторы и шпонки буровых станков;
  • цепные колёса буровых лебёдок.

Сплав применяется для выпуска арматуры, скалок насосов, цапф, элементов пневмопроводов, которые не используются под давлением и не свариваются. Из него выпускают фланцы, которые устанавливаются в трубопроводах с давлением от 10 МПа.

Методическое пособие для студентов и преподавателей «Методика выполнения анализа конструкций деталей» , страница 4

Деталь относится к классу втулок симметричной формы. Служит деталь для монтажа подшипника качения. Все поверхности детали открытые, что обеспечивает свободный доступ инструмента при обработке и удобства ее базирования в станочных приспособлениях. Внутренней поверхностью деталь сопрягается с подшипником. Диаметр этого отверстия 57Н7. По диаметру 120 мм расположены отверстия диаметром 8 мм. Эти отверстия служат для соединения детали с корпусом механизма с помощью болтов. Деталь изготавливается из стали 45 ГОСТ 1050 – 74. Это углеродистая низколегированная сталь с процентным содержанием углерода до 0,45%. Из стали 45 после ее улучшении изготавливают коленчатые валы, зубчатые венцы, маховики, зубчатые колеса, фрикционные диски и другие детали к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости и повышенной износостойкости. Химический состав стали 45 приведен в таблице 1.

Таблица 1 – Химический состав стали 45 по ГОСТ1050 – 74.

Сталь 45 достаточно хорошо обрабатывается резанием. Возможна обработка на высоких скоростях. По обрабатываемости резанием сталь 45 относится к V группе с коэффициентом обрабатываемости Кvm=1,1 /1/

Твердость стали НВ 197; σв=950 МПа. /3/

Рисунок 6 – рабочий чертеж детали типа корпус.

На рисунке 7 показан рабочий чертеж детали типа стакан.

Деталь относится к классу цилиндров симметричной формы. Служит деталь для монтажа подшипников качения. Все поверхности детали открытые, что обеспечивает свободный доступ инструмента при обработке и удобства ее базирования в станочных приспособлениях. Внутренними поверхностями деталь сопрягается с подшипниками. Диаметры этих отверстий 68Н6 и 45Н6. Наружной поверхностью диаметром 70к6 деталь сопрягается опорой механизма по скользящей посадке. Для предотвращения осевого смещения детали на ее поверхности имеется резьба для установки гайки.

Деталь изготавливается из стали 45 ГОСТ 1050 – 74. Это углеродистая низколегированная сталь с процентным содержанием углерода до 0,45%. Из стали 45 после ее улучшении изготавливают коленчатые валы, зубчатые венцы, маховики, зубчатые колеса, фрикционные диски и другие детали к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости и повышенной износостойкости. Химический состав стали 45 приведен в таблице 1.

Таблица 1 – Химический состав стали 45 по ГОСТ1050 – 74.

Сталь 45 достаточно хорошо обрабатывается резанием. Возможна обработка на высоких скоростях. По обрабатываемости резанием сталь 45 относится к V группе с коэффициентом обрабатываемости Кvm=1,1 /1/

Твердость стали НВ 197;

Предел прочности при растяжении σв=850 МПа. /3/

Рисунок 7 – Рабочий чертеж детали типа стакан.

На рисунке 8 изображен рабочий чертеж детали типа втулка.

Деталь относится к классу втулок симметричной формы. Служит деталь для монтажа подшипника качения. Все поверхности детали открытые, что обеспечивает свободный доступ инструмента при обработке и удобства ее базирования в станочных приспособлениях. Внутренней поверхностью деталь сопрягается с подшипником. Диаметр этого отверстия 86Н7. По диаметру 140 мм расположены отверстия диаметром 12 мм. Эти отверстия служат для соединения детали с корпусом механизма с помощью болтов. Деталь изготавливается из стали 45 ГОСТ 1050 – 74. Это углеродистая низколегированная сталь с процентным содержанием углерода до 0,45%. Из стали 45 после ее улучшении изготавливают коленчатые валы, зубчатые венцы, маховики, зубчатые колеса, фрикционные диски и другие детали к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости и повышенной износостойкости. Химический состав стали 45 приведен в таблице 1.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector