Характеристика матеріалу для виготовлення підвісок - технологія термічної обробки підвісок гальмівно-важільної передачі електровозу, виготовлених із сталі 45

Підвіски ГВП виготовляють методом гарячого штампування з урахуванням припусків для механічної обробки із конструкційної вуглецевої якісної сталі 45, хімічний склад якої приведено у таблиці 1.1.

Таблиця 1.1 - Хімічний склад сталі 45, % [1]

Si

Mn

Cu

As

Ni

S

C

P

Cr

Не більше

Не більше

0,17 - 0,37

0,50 - 0,80

0,25

0,08

0,25

0,04

0,42 - 0,50

0,035

0,25

Перевагою вуглецевих сталей є їх дешевизна, доступність через відсутність у складі дефіцитних легуючих елементів, хороша технологічність при термічній обробці і обробці різанням, мала схильність до відпускної крихкості та ін. Технологічні властивості сталі 45 приведено у таблиці 1.2.

Таблиця 1.2 - Технологічні властивості сталі 45[2]

Марка сталі

Зварюваність

Флокеночутливість

Схильність до відпускної крихкості

45

Важко зварювана

Малочутлива

Не схильна

Вуглецева сталь 45 в покращеному стані - після гартування та високого відпуску на структуру сорбіт - досягає високої ударної в'язкості, пластичності і, як наслідок, малої чутливості до концентраторів напруги.

Деталі гальмівної системи, які працюють не тільки при статичних, але і в умовах циклічних та ударних навантажень, концентрації напруг, а в деяких випадках і при знижених температурах, повинні максимально володіти необхідними механічними властивостями.

Високі механічні властивості при покращенні можливі лише при забезпеченні потрібною прогартованістю, яка слугує найважливішою характеристикою при виборі сталі.

Для відповідальних деталей щоб забезпечити максимальну надійність необхідна максимальна, а краще наскрізна, прогартованість. Збільшення прогартованості можна досягти різними способами: збільшення розмірів зерна аустеніту, зменшення вмісту шкідливих домішок, підвищення хімічної однорідності і т. п. Але найсильніше збільшує прогартованість введення в сталь легуючих елементів.

Недоліком вуглецевої сталі 45 являється мала прогартованість і через це вона не забезпечує необхідних вимог по властивостям деталей перерізом більше 10...20 мм, вона також не придатна для застосування у відповідальних деталях різних перетинів, де необхідні підвищенні механічні властивості та цілий ряд інших спеціальних властивостей. Слідуючи з цього я пропоную замінити сталь 45 на низьколеговану вуглецеву сталь 40Х, яка також відноситься до дешевих конструкційних матеріалів. Хімічний склад цієї сталі наведено у таблиці 1.3.

Таблиця 1.3 - Хімічний склад сталі 40Х, % [1]

C

Si

Mn

Ni

S

P

Cr

Cu

0,36 - 0,44

0,17 - 0,37

0,5 - 0,8

До 0,3

До 0,035

До 0,035

0,8 - 1,1

До 0,3

Після гартування з високим відпуском поковки перетином до 100 мм із сталі 40Х мають кращі механічні властивості (таблиця 1.4) та прогартованість (рисунок 1.3), ніж сталь 45.

Таблиця 1.4 - Механічні властивості сталі 40Х та 45 [3]

Сталь

Режим термічної

Обробки, t, 0C

Діаметр

Або товщина,

Мм

Ут

Ув

Д5

Ш

KCU,

Дж/см2

НВ

МПа

%

40Х

Г,840-860, в-м

В,550-600, в.

До 100

500

670

16

45

60

212-248

45

Г,820-850, в

В,550-650, пов.

До 100

400

630

17

45

60

187-229

А) б)

Рисунок 1.3 - Полоси прогартованості сталі 45(а) та сталі 40Х (б) [4]

У результаті заміни марки сталі 45 на 40Х після термічної обробки ми отримаємо кращі властивості матеріалу, а отже і підвищену якість заданого виробу.

Похожие статьи




Характеристика матеріалу для виготовлення підвісок - технологія термічної обробки підвісок гальмівно-важільної передачі електровозу, виготовлених із сталі 45

Предыдущая | Следующая