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 18.05.2015

  • Фазовые 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 29.09.2013

  • Верхний 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 14.10.2013

  • Виды 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 14.10.2013

  • Процесс 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 08.08.2013

  • Подходы 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 22.04.2014

  • Повышение 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 17.06.2012

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.