Введение
1 Анализ материалов и технологий обработки детали «Седло впускного клапана» автомобиля КАМАЗ
1.1 Требования, предъявляемые к детали«Седло впускного клапана»
1.2 Технология изготовления детали «Седло впускного клапана» автомобиля КАМАЗ
1.4 Технологические дефекты чугунных изделий
Выводы по первой главе
2. Материалы и методы исследования
2.2 Методы исследования материалов, применяемых для детали «Седло впускного клапана»
3 Технологический процесс изготовления детали «Седло впускного клапана»
4 Исследование химического состава, структуры и свойств чугуна, применяемого для изготовления детали «Седло впускного клапана»
4.2 Исследование микроструктуры материалов «Седла впускного клапана» .55
4.3 Исследование твердости материалов, применяемых для
изготовления «Седла впускного клапана» 60
4 Разработка мероприятий по устранению причин возникновения
дефектов детали «Седло впускного клапана» 62
5 Техника безопасности при работе в производственной лаборатории 69
Заключение 85
Список использованной литературы 87
Качественные автомобильные комплектующие — один из важнейших технологических факторов, определяющих развитие автомобильной отрасли. Седло впускного клапана является одной из самых важных деталей газораспределительного механизма, без которого невозможна работа двигателя внутреннего сгорания автомобиля; может изготавливаться из легированного чугуна, бронзы или жаропрочной стали. Его основное предназначение заключается в увеличении долговечности контакта клапана с головкой цилиндра. По своей форме она напоминает небольшое кольцо, которое несмотря на свои размеры играет ответственную роль. Это уплотнение сопряжения клапана с седлом, которое должно исключить утечку газов из камеры сгорания. Нарушение герметичности может привести к скачкам теплового режима седла, тарелки, вследствие чего возможно разрушение не только самого седла, но и других деталей двигателя внутреннего сгорания [1).
Следовательно, исследование причин возникновения дефектов детали «Седло впускного клапана» на стадии их производства является актуальной задачей.
В данной выпускной квалификационной работе объектом исследования является деталь «Седло впускного клапана» грузового автомобиля КАМАЗ. предметом исследования - химический состав, структура механические свойства материалов, используемых при производстве седла впускного клапана.
Цель выпускной квалификационной работы — установить причины возникновения дефектов детали «Седло впускного клапана»
1. Провести анализ материалов и технологий обработки детали «Седло впускного клапана» автомобиля КАМАЗ;
2. Изучить материалы и методы их исследований, применяемых для детали «Седло впускного клапана»;
3. Изучить технологический процесс изготовления детали «Седло впускного клапана»;
4. Исследовать химический состав, структуру и свойства материалов, применяемых для изготовления детали «Седло впускного клапана»;
5. Разработать мероприятия по устранению причин возникновения дефектов детали «Седло впускного клапана» для повышения качества изготавливаемой продукции.
В ходе выпускной квалификационной работы были установлены причины возникновения дефектов детали «Седло впускного клапана» грузового автомобиля КАМАЗ, изготовленного из спец, чугуна методом литья в оболочковые формы для повышения качества изготавливаемой продукции.
При исследовании образцов материала детали были получены следующие результаты:
1 В ходе исследования химического состава образцов было установлено, что материалы образцов, применяемых для производства детали «Седло впускного клапана» автомобиля КАМАЗ удовлетворяют требованиям технической документации;
2 Все образцы соответствуют заданной микроструктуре чертежа, т.е. идентичны троостит + карбиды и не содержат мартенсит с остаточным аустенитом;
3 В микрошлифах представленных образцов были выявлены:
- На торцевой поверхности образца №1 - неметаллическое включение шириной 0,47мм на глубину 0,087мм, которое можно устранить в ходе механической обработки, поскольку глубина залегания не превышает /г припуска и усадочные рыхлоты;
- На поверхности образца №2 - усадочная раковина шириной 0,19мм на глубину 0,31 мм;
- На поверхности образца №3шлаковая раковина шириной 0,12мм на глубину 0,42мм и окисные плены;
- На поверхности образца №4 усадочная рыхлота, шлаковая раковина шириной 0,15мм на глубину 0,078мм и окисные плены.
4 Твердость всех образцов (№1, №2, №3, №4) удовлетворяет По диаграмме Парето видно, что наиболее часто встречающимся дефектом является усадочная рыхлота. Вследствие чего, в первую очередь
следует провести соответствующие мероприятия для последующей минимизации появления данного вида дефекта.
Таким образом, в ходе проведенных исследований установлено, что все обнаруженные дефекты относятся к технологическим дефектам литья. К ним относятся усадочные рыхлоты (встречающиеся наиболее часто), усадочные и шлаковые раковины, окисные плены, неметаллические включения. Основными причинами их возникновения являются: нарушение температурного режима, технологии заливки расплавленного металла в форму, неправильная работа шлакоуловителя.
Для предупреждения выявленных дефектов были необходимо:
1. Усилить контроль за температурным режимом на стадии заливки металла в форму;
2. Обеспечить правильную работу шлакоуловителя;
3. Соблюдать технологию заливки металла в форму.
1. Интернет- ресурс:Седло клапана
http://enginepower.pro/blogi/67-sedlo-klaoana.html(Дата обращения: 15.05.2019)
2. Интернет- ресурс: Основные требования к деталям и узлам машин. httPs://vunivere.ru/work46785(flaTa обращения: 16.05.2019)
3. Интернет- ресурс: Показатели надежности деталей и машин https://studopedia.ni/3 28681 pokazateli-nadezhnosti-detalev-i-mashin.html(Дата обращения: 16.05.2019)
4. Смирнов А. И., Сотников А. А. О герметичности серых чугунов для отливок гидравлических систем, «Литейное производство», 1964. - №4, с.25
5. Интернет — ресурс! Что такое клапан двигателя
http://avtodvigateli.com/detali/klapan.html (Дата обращения: 16.05.2019)
6. Гуляев А.П. Металловедение. М.:Металлургия, 1986. - 544с.
7. Ржевская С.В. Материаловедение. М.: Логос, 2004. -413с.
8. Зуев В.М. Термическая обработка металлов. - М: «Высшая школа», 1976.- с. 188.
9. Интернет - ресурс: Термическая обработка чугуна
https://metallplace.ru/about/stati-o-chemov-metalurgii/termicheskava-obrabotka-
chuguna/ (Дата обращения: 17.05.2019)
10. Лахтин. Ю.М. Материаловедение/ Ю.М.Лахтин. М.:Мир, 2004.-с.380.
11. Дубинин Г.Н., Диффузионное хромирование сплавов,
М. Машиностроение, 1964.-452с.
12. Кузьмина Б.А., Технология металлов и конструкционные материалы. - М.Машиностроение, 1989. - 496с.
1. Химико-термическая обработка металлов и сплавов: Справочник / Г. В. Борисенок, Л. А. Васильев, Л. Г. Ворошнин и др.; Под ред. Л. С. Ляховича. - М.: Металлургия, 1981. - 424с.
2. Арзамасов Б.Н. Металловедение. Термическая и химико - термическая обработка сплавов: сб. науч. тр. / ред. Б.Н. Арзамасов - М.: Изд- во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2003. - 245с.
3. Лахтин Ю.М. Металловедение и термическая обработка
металлов. 3-е изд., перераб. и доп. М., Металлургия, 1983. - 360с.
4. Раскатов В.М., Чуенков В.С., Бессонова Н.Ф., Вейс Д.А.
Машиностроительные материалы. Краткий справочник. 3-е изд., перераб. и доп., М.: Машиностроение, 1980г. - 511с.
5. Лякишев Н.П. Энциклопедический словарь по металлургии, М.: Интермет Инжиниринг, 2000 - 821с.
6. Интернет - ресурс: Литье в оболочковые формы
ЬНр://1а550.т/са5Шш/туе51теп1-са5Шш/5Ье11-тоМпш/(Дата
обращения: 19.05.2019)
7. Интернет - ресурс :Оболочковое литье http://xn--
80aagiccszezsw.xn--p1ai/uchebniki/specia1nve-vidv-1itva/4-obo1ochkovoe- Щ^Дата обращения:19.05.2019)
8. Интернет-ресурс: Литье по выплавляемым моделям http://xn-- 80aagiccszezsw.xn--p1ai/uchebniki/specia1nve-vidv-1itva/3-1ite-po- vvp1av1vaemvm-mode1vam(Дата обращения:19.05.2019)
9. ГОСТ 19200 - 80 «Отливки из чугуна и стали. Термины и определения дефектов»
10. Интернет-ресурс: Дефекты термообработки и механической
обработкиhttp://ndt-testing■щ/defektv-termoobrabotki-mehanicheskoi- obra.botki.ht.m1 (Дата обращения: 19.05.2019)
11. Десипри А.И. Методы исследования металлов/ Под ред.Пикунов М.В., - Металловедение,1980.- 256.с
12. Интернет-ресурс: Виды испытаний материалов
https://lektsii.org/10-13775/htm^aTa обращения:19.05.2019)
13. Мак-КуинХ.Дж. Прочность металлов и сплавов/ Под ред. Мак- КуинаХ.Дж., Диксона Дж.,И.: Металлургия, 1990. -352с.
14. Интернет - ресурс: Испытание различных материалов на ударную вязкость http://www. soprotmat.ru/lab13.htm (Дата
обращения:20.05.2019)
15. Интернет ресурс: Испытания на усталость
https:// studopedia. su/15_131396_ispitaniya-na-ustalost.html
(Дата обращения 20.05.2018 г.)
16. Пат. 167624 РФ, МПК FO1L 3/02, F16K 1/42. Седло клапана. / В.Е. Низовцев, Л.А. Финкельберг, Д.А. Климов, А.Д. Бортников - № 2016123998; заявл. 11.14.2014; опубл. 21.03.2019. Бюл . № 1.
17. Пат. 2682796 РФ, МПК F16K 1/226. Седло клапана. / Р.А. Бартон - № 2016123426; заявл. 17.06.2016; опубл. 10.01.2017. Бюл . № 11.
18. Пат. 2634533 РФ, МПК C22C 37/06. Чугун. / Ю.А. Щепочкина. - № 2017103799; заявл. 06.02.2017; опубл. 31.10.2017. Бюл . № 2
19. .Интернет ресурс:
CпектрометрSpectrolabhttps://www■pergam■ru/catalog/nondestructive testing/che mical/spectrolab.htm (Дата обращения 22.05.2019)
20. Интернет ресурс: Оборудование и инжиниринг в сфере
неразрушающего контроля и испытаний
http://www.avek.ru/production/fiziko mehanicheskie ispytaniya materialovedeni e spektral nyy analiz/mikroskopy/issledovatel skie ZOOM stereomikroskopy/ seriva. TM.html (Дата обращения 22.05.2019)
21. Интернет ресурс: Твердомер ТК-2Мhttp://www.metrica-
ural■ru/katalog/kontrol-tverdosti/statsionarnve-tverdomerv/tverdomer-tk-2m/ (Дата обращения 22.05.2019)
22. Панов А.Г. Исследование статистических характеристик случай - ной величины результатов измерений: Методические указания к выполнению
ВКР 01.22.03.01.19.08 ПЗ Лист
89
Изм. Лист № докум. Подпись Дата
лабораторных работ по курсу «Методы исследования материалов и процессов» / Составитель: А.Г. Панов, - Набережные Челны: ИНЭКА, 2014.28с.
23. Интернет-ресурс: Диаграмма Парето и метод анализа Парето. https://ecstudent.ru/menedzhment-lektsii-i-kejsy/24-diagramma-pareto.html (Дата обращения: 11.06.2019).
24. Интернет-ресурс: Общие требования охрана труда в лаборатории. https://инструкция-по-охране-труда.рф/в-производственной-лаборатории.html (Дата обращения: 13.06