Стали для изготовления штампов холодного деформирования
Выбор марки стали в соответствии с условиями работы штампа холодного деформирования. Выбор режима термической обработки (закалки, охлаждения в масле и отпуска). Влияние легирующих элементов на превращение аустенита при нагреве и охлаждении детали.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | лабораторная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 13.10.2014 |
| Размер файла | 551,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru
Размещено на http://www.allbest.ru
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧЕРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ПЕРМСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИСЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра металловедения, термической и лазерной обработки металлов
Стали для изготовления штампов холодного деформирования
Пермь 2011 г
1. Общая характеристика детали
Эскиз пуансона для холодного деформирования.
D№=8.8мм r=4.7мм H=20мм D=16мм
Требование к детали:
Деталь должны обладать высокой твердостью, износостойкостью, прочностью, устойчивостью против истирания, вязкостью (чтобы воспринимать ударные нагрузки), сопротивлением пластическим деформациям. При больших скоростях деформирования металла возможен местный разогрев рабочей зоны пуансона до температур 400 °С.Твердость детали должна быть 45-49 HRC.
2. Выбор марки стали в соответствии с условиями работы детали
Выберем из справочника стали Р12, Х6ВФ, 5ХНМи У12.
P12 - Сталь инструментальная быстрорежущая. Твердость после закалка 1270 - 1290 °С, масло. Отпуск 550-570 °С соляные ванны равна 62 - 65 HRC.
Х6ВФ - Сталь инструментальная штамповая. Твердость после подогрев 650-700 С. Закалка 980-1000 С, масло. Отпуск 150-170 С, 1,5 ч, воздух равна 63-64 HRC.
5ХНМ - Сталь инструментальная штамповая. Твердость послеподогрев 700-750 °С. Закалка 840-860 °С, масло. Отпуск 400-480°Сравна 44-48HRC.
У12 - Сталь инструментальная углеродистая. Твердость после Закалка 810-830°С, вода. Отпуск 450-500 °С равна 37-47 HRC.
|
Марка Стали |
Механические свойства |
|||||
|
??0,2, МПа |
??в, МПа |
??5, % |
Ш, % |
KCU, Дж/см2 |
||
|
5ХНМ |
1420 |
1570 |
9 |
35 |
34 |
|
|
Примечание. Закалка с 850 °С в масле; отпуск при 460-520 °С. |
||||||
|
У12 |
880 |
1040 |
11 |
30 |
89 |
|
|
Примечание. Закалка с 800 °С в воде; Отпуск 420-480 °С. |
|
Марка Стали |
Химический состав в % |
||||||||||||
|
C |
Si |
Mn |
Ni |
S |
P |
Cr |
Mo |
W |
V |
Co |
Сu |
||
|
Р12 |
0.8-0.9 |
до 0.5 |
до 0.5 |
до 0.4 |
до 0.03 |
до 0.03 |
3.1-3.6 |
до 1 |
12-13 |
1.5-1.9 |
0.4 |
||
|
Х6ВФ |
1.05-1.15 |
0.15-0.35 |
0.15-0.40 |
до 0.35 |
до 0.03 |
до 0.03 |
5.5-6.5 |
до 0.3 |
1.1-1.5 |
0.5-0.8 |
--- |
до 0.3 |
|
|
5ХНМ |
0.5-0.6 |
0.1-0.4 |
0.5-0.8 |
1.4-1.8 |
до 0.03 |
до 0.03 |
0.5-0.8 |
0.15-0.3 |
--- |
--- |
--- |
до 0.3 |
|
|
У12 |
1.16-1.23 |
0.17-0.33 |
0.17-0.33 |
до 0.25 |
до 0.028 |
до 0.03 |
до 0.2 |
--- |
--- |
--- |
--- |
до 0.25 |
|
Марка Стали |
Температура критических точек, °С |
|||
|
Ac1 |
Аm |
MH |
||
|
1. Р12 |
820 |
850 |
||
|
2. Х6ВФ |
815 |
845 |
150 |
|
|
3. 5ХНМ |
730 |
780 |
230 |
|
|
4. У12 |
730 |
820 |
200 |
Я считаю, что сталь 5ХНМ лучше подходит к нашей детали. С точки зрения экономии в сталях Р12, Х6ВФ много легирующих элементов, а сталь У12 хотя она и самая дешевая, но не достаточна теплостойкая. Сталь 5ХНМ соответствует требованиям детали (твердости, износостойкости, прочности и теплостойкости).
3. Выбор режима термической обработки
Режим термической обработки выберем закалку, способ охлаждение в масле и отпуск. Закалка нам придаст высокую твердости и прочность а отпуск снимет закалочное напряжение.
Разогреем электропечь до 750°С, так как закалка заключается в нагреве выше критических температур. У стали 5ХНМAс1=730°C. После чего деталь бросим в масло. Температуру отпуска выберем в пределах 400-480°С на твердость 44-48HRC.
°С
750 Закалка
Отпуск
450
Время >
|
Марка стали |
Структура до закалки |
Структура после охлаждения |
Структура после отпуска |
|
|
5ХНМ |
Перлит |
Мартенсит |
Троостит |
После термообработки мы получили сталь с высокой твердостью износостойкостью, прочностью, как и требовалось для нашего пуансона.
4. Влияние легирующих элементов на превращение аустенита при нагреве и охлаждении
сталь штамп холодное деформирование
Изотермическая диаграмма превращения переохлажденного аустенита для сталей 50 и 5ХНМ.
Влияние скорости охлаждения на структуру стали в зависимости от содержание легирующих элементов.
|
Марка стали |
Скорость охлаждение, °/сек |
||||
|
600 |
150 |
30 |
0.2 |
||
|
50 |
Мартенсит |
Бейнит |
Бейнит |
Перлит |
|
|
5ХНМ |
Мартенсит |
Мартенсит |
Мартенсит |
Бейнит |
Вывод по работе
Целью работы является выбор марки стали для пуансона холодного деформирования и назначить термообработку стали. Анализируя справочные данные я выбрал одну марку легированной стали, которая на мой взгляд обладает наилучшим сочетанием предъявленных требований к детали и экономически целесообразна. Сталь 5ХНМ удовлетворяет требования детали: твердость, износостойкость и вязкость. Стоимость стали 5ХНМ равна 25947 руб/т.
Список литературы
1. Справочник по машиностроительным материалам / Под ред. Погодина-Алексеева Г.И. Т.1. Сталь. М.: Машгиз, 1959. -907 с.
2. Термическая обработка в машиностроении: Справочник / Под ред. М. Ю. Лахтина, Рахштадта. М.: Машиностроение, 1980. -783 с.
3. Попова Л.Е. Попов А.А. Изотермические и термокинетические диаграммы распада переохлажденного аустенита: Справочник. М.: Металлургия, 1991. -503 с.
4. Журавлев В.Н., Николаева О.И. Машиностроительные стали: Справочник. М.: Машиностроение, 1981. -391 с.
5. Еленев С.А. Холодная штамповка: Учеб.для СПТУ. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1988. - 271с.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Обзор режимов закалки и отпуска деталей штампового инструмента горячего деформирования. Выбор стали для изготовления деталей штампов, обрабатывающих металл в горячем состоянии. Характеристика микроструктуры и свойств штампов после термической обработки.
контрольная работа [22,5 K], добавлен 18.05.2015Фазовые превращения в сплавах при нагреве и охлаждении. Процесс и этапы образования аустенита при нагреве. Структура стали после термической обработки. Диаграмма изотермического превращения переохлажденного аустенита. Мартенситное превращение в стали.
презентация [574,6 K], добавлен 29.09.2013Верхний предел температур нагрева для заэвтектоидных сталей. Температура нагрева и скорость охлаждения. Изменения структуры стали при нагреве и охлаждении. Твердость и износостойкость режущего инструмента. Выбор режима охлаждения при закалке стали.
презентация [209,6 K], добавлен 14.10.2013Виды сталей для режущего инструмента. Углеродистые, легированные, быстрорежущие, штамповые инструментальные стали. Стали для измерительных инструментов, для штампов холодного и горячего деформирования. Алмаз как материал для изготовления инструментов.
презентация [242,3 K], добавлен 14.10.2013Процесс легирования стали и сплавов - повышение предела текучести, ударной вязкости, прокаливаемости, снижение скорости закалки и отпуска. Влияние присадок легирующих элементов на механические, физические и химические свойства инструментальной стали.
курсовая работа [375,9 K], добавлен 08.08.2013Подходы к выбору марки стали для деталей машин. Назначение, конструкция и материалы валов. Критерии их работоспособности и расчет. Анализ условий работы детали и требования, предъявляемые к материалу, графическое изображение режима термической обработки.
курсовая работа [531,6 K], добавлен 22.04.2014Повышение твердости стали за счет образования мартенситной структуры. Превращение перлита в аустенит. Нагрев заэвтектоидной стали до температуры выше критической точки. Основные фазовые превращения, протекающие в сталях при нагреве и охлаждении.
доклад [19,3 K], добавлен 17.06.2012Виды термической обработки металлов. Превращения, протекающие в структуре стали при нагреве и охлаждении. Образование аустенита. Рост аустенитного зерна. Снятие напряжения после ковки, сварки, литья. Диаграммы изотермического образования аустенита.
презентация [50,4 K], добавлен 14.10.2013Условия эксплуатации матрицы. Оценка воздействия технологических факторов на свойства материалов. Требования, предъявляемые к стали для штампов горячего деформирования. Перечень марок сталей и сплавов для изготовления пуансона-матрицы. Режимы обработки.
курсовая работа [7,3 M], добавлен 11.06.2013Расшифровка марки стали. Характер влияния углерода и легирующих элементов заданной стали на положение критических точек. Выбор и обоснование последовательности операции предварительной и окончательной термообработки деталей. Режим термообработки деталей.
контрольная работа [73,7 K], добавлен 05.12.2008
