Введение 9
1. Литературный обзор 10
1.1 Основные характеристики инструментальных сталей 11
1.2 Геометрическая нестабильность металлический изделий 17
1.2.1 Нестабильности фазового и структурного состояния 17
1.2.2 Воздействие различных физических полей и излучений 21
1.2.3 Микроползучести под действием внешних нагрузок 23
1.2.4 Релаксации остаточных внутренних напряжений 24
1.3 Методы определения характеристик размерной стабильности металлов . ...24
1.3.1 Общая характеристика основных методов стабилизирующей обработки 30
1.4 Калибры из инструментальных сталей 32
1.4.1 Контроль резьбы и эксплуатация 32
1.4.2 Система допусков калибров 36
1.4.3 Калибры нефтяного сортамента 42
1.5 Описание проблемы и постановка задач 43
2. Методы исследования и оборудование 44
2.1. Исследование химического состава 44
2.2 Исследование микроструктуры 47
2.3 Определение содержания остаточного аустенита в стали по термоЭДС.. .48
2.4 Измерение твердости. Микротвердомер FM 800 53
3. Результаты 55
3.1 Анализ существующей технологии изготовления калибров на
предприятии 55
3.2 Химический состав образца 60
3.3 Анализ режима проведенной термообработки 60
3.4 Результаты исследования микроструктуры 65
3.4.1. Металлографический анализ образца№ 1 65
3.4.2. Металлографический анализ образца № 2 67
3.4.3. Металлографический анализ образца №3 69
3.5. Результаты определения количества остаточного аустенита 71
Выводы 72
Библиографический список 73
Приложения
Способность металлов к самопроизвольному изменению формы и размеров, на пути обеспечения постоянно растущих условий к точности и прочности приборов, с течением времени является существенным препятствием. К деталям и узлам приборов комплексов предъявляются весьма жесткие требования по их геометрической точности: отклонение линейных размеров по 3—4 квалитетам и с более высокой точностью, отклонение взаимного расположения и формы поверхностей — доли угловой секунды или десятые, сотые доли микрометра. При этом требования к постоянству размеров и формы еще более высоки и обязаны обеспечиваться при продолжительной эксплуатации в условиях постоянной и переменной температуры, так как геометрическая нестабильность прецизионных деталей и узлов напрямую влияет на погрешность прибора.
Обеспечение указанных требований считается довольно непростой задачей, решение которой связано с потребностью применения металлических материалов с высоким качеством, необходимостью использования специальных методов и технологических процессов обработки при изготовлении изделий.
В выпускной работе был проведен обзор на тему «Геометрическая нестабильность колец из инструментальной стали»;
Изучены причины геометрической нестабильности металлов;
Изучена причина изменений размеров данных нам образцов;
Проведен анализ данных нам образцов и установлены причины изменений размеров колец;
Причиной изменением геометрических размеров калибров было неправильно выбран режим термообработки. После химического анализа выяснилось, что вместо стали ШХ15 использовалось сталь 9ХС. У стали 9ХС критическая точка 870°С. Получается, нагрев идет под самую критическую точку, тем самым количество не растворившихся карбидов уменьшается и аустенит обогащается углеродом. Устойчивость аустенита увеличивается. После происходит закалка-с охлаждением до 165 °С , где сталь выдерживается выше температуры мартенситного превращения Мн=160°С.
Вследствие чего, идет образование нижнего бейнита, плюс еще на воздухе дополнительно образуется мартенсит. Соответственно, в бейните и мартенсите образуется повышенное количество остаточного аустенита. На складе при вылеживании, остаточный аустенит начинает распадаться и превращаться в мартенсит отпуска. Поскольку остаточный аустенит и мартенсит имеют разные удельные объемы, у них начинается изменение размеров. Эти микроскопические смещения в размерах начинают происходить за счет распада остаточного аустенита.
