📄Работа №39639
Тема: Разработка режима термической и химико-термической обработки путем подбора температур
Характеристики работы
Тип работы
Магистерская диссертация
Предмет
Технология производства продукции
Объем:
112 листов
Год:
2019
Просмотров:
376
5700
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
Введение 4
Глава 1 Анализ химического состава и особенности термической и
химико-термической обработки хромоникелевых сталей 5
1.1 Характеристика хромоникелевых сплавов, подвергающихся
термической и химико-термической обработке 5
1.2 Практическое применение изделий из хромоникелевых сплавов
после химико-термической и термической обработке 10
1.3 Механические свойства и режим термообработки
хромоникелевых, хромистых, хромомарганцевых сталей 11
1.4 Термическая обработка хромоникелевых сталей 15
1.5 Патентный поиск по составу и применению хромоникелевых
сплавов 22
Глава 2 Оборудование для химико-термической и термической обработки
изделий из хромоникелевых сплавов 27
2.1 Характеристики универсального агрегата для закалки и химикотермической обработки 28
2.2 Рабочие параметры электропечей 39
2.3 Средства технологического контроля состава сплавов и качества
изделий после термической и химико-термической обработки 50
Глава 3 Технологический процесс химико-термической обработки
деталей 66
Глава 4 Разработка усовершенствования технологии термической и
химико-термической обработки изделий из хромоникелевых сталей 73
Заключение 85
Список используемой литературы 86
Приложения
Глава 1 Анализ химического состава и особенности термической и
химико-термической обработки хромоникелевых сталей 5
1.1 Характеристика хромоникелевых сплавов, подвергающихся
термической и химико-термической обработке 5
1.2 Практическое применение изделий из хромоникелевых сплавов
после химико-термической и термической обработке 10
1.3 Механические свойства и режим термообработки
хромоникелевых, хромистых, хромомарганцевых сталей 11
1.4 Термическая обработка хромоникелевых сталей 15
1.5 Патентный поиск по составу и применению хромоникелевых
сплавов 22
Глава 2 Оборудование для химико-термической и термической обработки
изделий из хромоникелевых сплавов 27
2.1 Характеристики универсального агрегата для закалки и химикотермической обработки 28
2.2 Рабочие параметры электропечей 39
2.3 Средства технологического контроля состава сплавов и качества
изделий после термической и химико-термической обработки 50
Глава 3 Технологический процесс химико-термической обработки
деталей 66
Глава 4 Разработка усовершенствования технологии термической и
химико-термической обработки изделий из хромоникелевых сталей 73
Заключение 85
Список используемой литературы 86
Приложения
📖 Введение
Актуальность темы Развитие на Севере нефтяной и газовой промышленности,
транспортных трубопроводов, изготовление землеройных механизмов для работы в
зонах с низкими температурами, а также химическая промышленность, нуждаются в
хладостойкой листовой стали. Использование таких сталей делает конструкции
надежней, расход материала уменьшается, а следовательно экономятся и денежные
средства. Так как температуры от -30°С до -50°С встречаются на большей
территории России, то проблема использования и изготовления подходящих сталей
для нас очень актуальна и важна [1].
Для большинства металлов способность к пластической деформации в
значительной степени зависит от температуры. С понижением температуры эта
способность для большинства металлов и сплавов уменьшается. При критических
температурах резко возрастает сопротивление сдвигу, металл переходит в хрупкое
состояние и разрушается без признаков пластической деформации. Сопротивление
такому разрушению называется хрупкой прочностью, а свойство металлов хрупко
разрушаться со снижением температуры называется хладноломкостью. Обратное
понятие хладноломкости – хладностойкость [1].
С понижением температуры эксплуатации показатели пластичности и ударной
вязкости данных сталей понижаются [1].
Таким образом, сталь при низких температурах может переходить в хрупкое
состояние и склонна к разрушениям, особенно при работе с динамическими
нагрузками.
При неправильном выборе стали для эксплуатации при низких температурах
имели случаи катастрофических разрушений газопроводов (Аляска), кранов и
экскаваторов (Якутия), транспортных машин (Таймыр) и др. [1].
Критерием работоспособности сталей при низких температурах является
порог хладноломкости – температура перехода стали из вязкого в хрупкое состояние.
Представленные данные свидетельствуют о том, что при прочих равных
условиях никелесодержащие стали переходят в хрупкое состояние при более низких
температурах [1].
Например, если силовой редуктор работает на предприятии при 200°С,
шестерню можно изготовить из стали 40, а если коробка передач работает в Якутии
(до –600°С), шестерни надо изготавливать из стали 40ХНМА [1].7
Кроме того, чем меньше размер зерна в стали, тем ниже порог
хладноломкости [1].
Чтобы предотвратить хрупкие разрушения деталей, работающих при
динамических нагрузках, да еще при пониженных температурах, необходимо
выбирать никель- и молибденосодержащие стали, а термической обработкой
обеспечивать получение мелкозернистой структуры. Кроме того, количество
вредных примесей (S, Р) должны быть в этой стали минимальными [1].
Таким образом, разработка термической и химико-термической обработки
хромоникелевых сталей является актуальной темой.
Целью диссертационной работы является усовершенствование
разработанного режима термической и химико-термической обработки путем
подбора температур.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие
задачи:
1. Изучить химический состав, механические свойства и преимущества
хромоникелевых сталей;
2. Провести сравнительный анализ хромоникелевых сталей с хромистыми,
хромомарганцевыми и хромомолибденовыми сталями;
3. Изучить особенности термической обработки хромоникелевых сталей;
4. Провести эксперименты по усовершенствованию режима термической и
химико-термической обработки хромоникелевых сталей.
Научная новизна:
1. Разработан способ термической обработки изделий направленный на
ликвидацию крупнозернистого строения хромоникелевой стали, наследуемого от
металлургического производства.
2. Способ выявления наследственного аустенитного зерна цементованного
слоя.
транспортных трубопроводов, изготовление землеройных механизмов для работы в
зонах с низкими температурами, а также химическая промышленность, нуждаются в
хладостойкой листовой стали. Использование таких сталей делает конструкции
надежней, расход материала уменьшается, а следовательно экономятся и денежные
средства. Так как температуры от -30°С до -50°С встречаются на большей
территории России, то проблема использования и изготовления подходящих сталей
для нас очень актуальна и важна [1].
Для большинства металлов способность к пластической деформации в
значительной степени зависит от температуры. С понижением температуры эта
способность для большинства металлов и сплавов уменьшается. При критических
температурах резко возрастает сопротивление сдвигу, металл переходит в хрупкое
состояние и разрушается без признаков пластической деформации. Сопротивление
такому разрушению называется хрупкой прочностью, а свойство металлов хрупко
разрушаться со снижением температуры называется хладноломкостью. Обратное
понятие хладноломкости – хладностойкость [1].
С понижением температуры эксплуатации показатели пластичности и ударной
вязкости данных сталей понижаются [1].
Таким образом, сталь при низких температурах может переходить в хрупкое
состояние и склонна к разрушениям, особенно при работе с динамическими
нагрузками.
При неправильном выборе стали для эксплуатации при низких температурах
имели случаи катастрофических разрушений газопроводов (Аляска), кранов и
экскаваторов (Якутия), транспортных машин (Таймыр) и др. [1].
Критерием работоспособности сталей при низких температурах является
порог хладноломкости – температура перехода стали из вязкого в хрупкое состояние.
Представленные данные свидетельствуют о том, что при прочих равных
условиях никелесодержащие стали переходят в хрупкое состояние при более низких
температурах [1].
Например, если силовой редуктор работает на предприятии при 200°С,
шестерню можно изготовить из стали 40, а если коробка передач работает в Якутии
(до –600°С), шестерни надо изготавливать из стали 40ХНМА [1].7
Кроме того, чем меньше размер зерна в стали, тем ниже порог
хладноломкости [1].
Чтобы предотвратить хрупкие разрушения деталей, работающих при
динамических нагрузках, да еще при пониженных температурах, необходимо
выбирать никель- и молибденосодержащие стали, а термической обработкой
обеспечивать получение мелкозернистой структуры. Кроме того, количество
вредных примесей (S, Р) должны быть в этой стали минимальными [1].
Таким образом, разработка термической и химико-термической обработки
хромоникелевых сталей является актуальной темой.
Целью диссертационной работы является усовершенствование
разработанного режима термической и химико-термической обработки путем
подбора температур.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие
задачи:
1. Изучить химический состав, механические свойства и преимущества
хромоникелевых сталей;
2. Провести сравнительный анализ хромоникелевых сталей с хромистыми,
хромомарганцевыми и хромомолибденовыми сталями;
3. Изучить особенности термической обработки хромоникелевых сталей;
4. Провести эксперименты по усовершенствованию режима термической и
химико-термической обработки хромоникелевых сталей.
Научная новизна:
1. Разработан способ термической обработки изделий направленный на
ликвидацию крупнозернистого строения хромоникелевой стали, наследуемого от
металлургического производства.
2. Способ выявления наследственного аустенитного зерна цементованного
слоя.
✅ Заключение
Для изготовления деталей для работы в зонах с низкими температурами
используют низкоуглеродистую легированную хромом и никелем сталь. С
понижением температуры способность к пластической деформации для большинства
металлов и сплавов уменьшается. Хромоникелевые, хромоникелемолибденовые и
хромоникелемарганцевые стали отличаются относительно высоким уровнем ударной
вязкости при низких температурах
Для долговечности работы детали из хромоникелевой стали, разработана
технология химико-термической обработки деталей, состоящая из:
‒ Активации;
‒ Ступенчатой цементации;
‒ Нормализации;
‒ Отпуска;
‒ Закалки в масло;
‒ Обработки холодом;
‒ Отпуска.
После поверхностного упрочнения, требования к детали удовлетворительны:
‒ Твёрдость по поверхности от 58 до 59 HRC;
‒ Твёрдость по сердцевине от 41 до 42 HRC;
‒ Глубина цементованного слоя 1,7 мм;
‒ Цементитная сетка с поверхности не обнаружена.
Для нейтрализации наследственного влияния зеренного строения на
структуру и свойства упрочненного слоя, предложен технология термической
обработки, включающая закалку с последующим отпуском. Температура нагрева под
закалку от 800°С до 860 °С, дала уменьшение мартенситной иглы до 7(8) балла
ГОСТ 8233.
используют низкоуглеродистую легированную хромом и никелем сталь. С
понижением температуры способность к пластической деформации для большинства
металлов и сплавов уменьшается. Хромоникелевые, хромоникелемолибденовые и
хромоникелемарганцевые стали отличаются относительно высоким уровнем ударной
вязкости при низких температурах
Для долговечности работы детали из хромоникелевой стали, разработана
технология химико-термической обработки деталей, состоящая из:
‒ Активации;
‒ Ступенчатой цементации;
‒ Нормализации;
‒ Отпуска;
‒ Закалки в масло;
‒ Обработки холодом;
‒ Отпуска.
После поверхностного упрочнения, требования к детали удовлетворительны:
‒ Твёрдость по поверхности от 58 до 59 HRC;
‒ Твёрдость по сердцевине от 41 до 42 HRC;
‒ Глубина цементованного слоя 1,7 мм;
‒ Цементитная сетка с поверхности не обнаружена.
Для нейтрализации наследственного влияния зеренного строения на
структуру и свойства упрочненного слоя, предложен технология термической
обработки, включающая закалку с последующим отпуском. Температура нагрева под
закалку от 800°С до 860 °С, дала уменьшение мартенситной иглы до 7(8) балла
ГОСТ 8233.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.