Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Расчет склонности к горячим трещинам проводим по нескольким методикам из курса теории сварочных процессов.




Оглавление

 

 

Аннотация

В данной работе проектируется наплавочный цех по ремонту ролика молотковой дробилки.

В результате разработки работы должна быть обеспечена возможность создания наиболее передового по техническому уровню и экономичного в эксплуатации наплавочного цеха для выпуска заданной продукции , при ее себестоимости, обусловливающей рентабельность производства.

 

1. Введение.

2. Чертеж изделия

3. Характеристика вида износа

 

Состав и свойства наплавленного слоя должны быть согласованы с условиями службы изделия. Долговечность изнашивающейся детали зависит от трех основных факторов: конструкции, режима работы и материала, из которого изготовлена деталь. Путем износостойкой наплавки можно изменить только один из этих факторов, однако во многих случаях этого достаточно, чтобы в несколько раз увеличить срок службы изделия.

Выбор металла, способного эффективно противостоять всем разрушающим воздействиям при эксплуатации, представляет сложную задачу, так как износ протекает по-разному в зависимости от условий работы и главенствующее значение приобретают соответственно различные свойства металла. При эксплуатации машин в каждом конкретном случае можно выделить ведущий вид износа, на сопротивление которому необходимо обратить главное внимание. По заданию данного курсового проекта следует рассмотреть трение, смятие, истирание.

Истирание металла при сухом и полусухом трении — широко распространенная причина выхода из строя деталей машин. Анализ явлений истирания показал, что в зависимости от величин удельного давления и скоростей относительного перемещения трущихся поверхностей преобладающее значение приобретают такие виды износа, как окислительный, износ схватыванием или усталостный.

При окислительном износе происходит пластическая деформация микроскопических поверхностных слоев и одновременно диффузия кислорода в металл; на поверхности металла образуются хрупкие слои окислов, которые отделяются в виде тонкого порошка. Интенсивность окислительного износа сравнительно невелика.

Если удельное давление на участках фактического контакта превосходит предел текучести, то при пластической деформации обнажаются совершенно чистые «ювенильные» поверхности, происходит холодная сварка.

При малых скоростях скольжения (для стали —порядка 1 м/сек) и отсутствии смазки и окисных пленок схватывание проявляется в возникновении и разрыве металлических связен в точках контакта. Перемещение трущихся поверхностей приводит к упрочнению металла в местах схватывания, вырыванию менее прочного металла с образованием нароста. При этом упрочненный участок (нарост) сопряженной поверхности царапает металл, что вызывает наиболее быстрое изнашивание.

При больших скоростях скольжения (более 3—4 м/сек) износ схватыванием протекает несколько иначе . В точках дискретного контакта в результате превращения работы трения в теплоту температура резко повышается. Вследствие нагрева и размягчения поверх­ностных слоев во многих микроскопических участках происходит сварка и последующий разрыв связей с диспергированием метал­ла. На поверхности трения температура может достичь темпе­ратуры плавления. Износ протекает весьма интенсивно, если в результате размягчения поверхностного слоя возникает глубин­ное выравнивание, налипание частиц менее прочного металла на металл, сильнее сопротивляющийся пластической деформации.

Под действием повторных ударов при недостаточной твердо­сти происходит смятие. Такой износ нередко наблюдается на стыках рельсов, на деталях подвижного состава железнодорож­ного транспорта.

Многие части металлургического оборудования соприкаса­ются с раскаленным металлом. Снижение прочности в результа­те нагрева приводит к смятению, что вызывает искажение формы рабочей части детали.

 

4. Характеристика основного металла.

Марка: 30ХГСА

Класс: Сталь конструкционная легированная

Использование в промышленности: различные улучшаемые детали: валы, оси, зубчатые колеса, фланцы, корпуса обшивки, лопатки компрессорных машин, работающие при температуре до 200°С, рычаги, толкатели, ответственные сварные конструкции, работающие при знакопеременных нагрузках, крепежные детали, работающие при низких температурах.

 

Таблица 1. Типичный химический состав стали 30ХГСА

С Si Mn Ni S P Cr Cu
0.28-0.34 0.9-1.2 0.8-1.1 0.3 0.025 0.025 0.8-1.1 0.3

Свариваемость материала: ограниченно свариваемая. Способы сварки РДС, АДС под флюсом и газовой защитой, АрДС, ЭШС. Рекомендуется подогрев и последующая термообработка.

Таблица 2. Механические свойства стали З0ХГСА

 
ГОСТ 4543-71 Пруток. Закалка 880 °С. масло. Отпуск 540 °С. вода или масло Сечение, мм кп σ 0,2 (МПа) σ в (МПа) б5(%) ψ % КС U (кДж/м2) НВ (HRC3), не более
   
До 100 212-248
100-300 212-248
До 100 223-262
ГОСТ 8479-70 Поковки. Закалка. Отпуск До 100 235-277
  Закалка 860-880 °С, масло. Отпуск 200-250 °С, воздух 100-300 235-277
До 100 248-293
До 100 262-311
    (43-51)
Закалка 860-880 °С. масло. Отпуск 540-560 °С. вода или масло  

 

Расчет склонности к горячим трещинам проводим по нескольким методикам из курса теории сварочных процессов.

 

1) Для легированных сталей

Vкр = 19 - 42 * C - 411 * S - 3,3 * Si + 5,6 * Mn + 6,7 * Mo = 19 - 42 * 0,31 - 411 * 0,015- 3,3 * 0,11 + 5,6 * 0,95 + 6,7 * 0 = 4,72

Vкр ≥ 6 – нет горячих трещин; Vкр ≤ 1,8 – есть Г.Т.

Вывод: Необходимо дальнейшее исследование. Сохраняется вероятность Г.Т.

2)HCS ( Углеродистые и низколегированные стали)

HCS = ( C*( S + P + Si/ 25 + Ni/ 100 )* 1000 ) / ( 3* Mn + Cr + Mo + V ) = (0,31*(0,15+0,15+0,11/25+0,3/100)*1000)/(3*0,95+0,95)=3,05

при HCS < 4 нет "Г Т" для сталей .с σв < 700 МПа

при HCS < 2 нет "Г Т" для сталей с σв > 700 МПа Вывод: Нет Г.Т.

3) Низколегированные стали, универсальная система определения ГТ-1

USC = 184 * C + 970 * S - 188 * P - 18,1 * Mn - 4760 * C * S -12400 * S * P + 501 * P * Mn + 32600 * C * P * S + 12,9 =184 * 0,31 + 970 * 0,02 - 188 * 0,0175 - 18,1 * 0,55 - 4760 * 0,1 * 0,02 -12400 * 0,02 * 0,0175 + 501 * 0,0175 * 0,55 + 32600 * 0,1 * 0,0175 * 0,02 + 12,9 = 34,7

USC ≤ 30, Нет Г.Т.

Вывод: Возможно образование Г.Т.

4) Низколегированные стали, универсальная система определения ГТ-2

UCS = 230 * C + 190 * S + 75 * P + 45 * Nb - 12,3 * Si - 5,4 * Mn - 1 =230 * 0,31 + 190 * 0,02+ 75 * 0,175 + 45 * 0 - 12,3 * 0,55 - 5,4 * 0,55 - 1 = 67,79

UCS < 10 нет Г.Т.

UCS ≥ 30, есть Г.Т.

Вывод: Есть Г.Т.

5) Трещины при повторном нагреве

5.1. ΔG = Cr + 3,3 * Mo + 8,1 * V + 10*C - 2 = 0,95+ 3,3 * 0 + 8,1 * 0 + 10*0,31 - 2 = 2,05

ΔG ≤ 0 нет Г.Т.

ΔG > 2 Г.Т.

Вывод: Есть Г.Т.

 

5.2. PSR = Cr + Cu + 2 * Mo + 7 * Nb - 5 * Ti - 2 = 0,785 + 0,3 + 2 * 0+ 7 *0 - 5 *0 - 2 = -0.75

PSR ≤ 0 нет Г.Т

Вывод: Нет Г.Т.

3.4.3. Т = 20*V + 7*C + 4*Mo + Cr + Cu - 0,5*Mn + 1,5*LOG( 2*Al ) =20*0 + 7*0.1 + 4*0 +0.785 + 0 - 0,5*0.55 + 1,5*LOG( 2*0.001 ) = -2,60

Т < 0,9 нет Г.Т.

Вывод: Нет Г.Т.

Таблица 3. Сводная таблица значения расчета на склонность к Г.Т.

Способ определения Значение Вывод
Vкр 4,72 Необходимо дальнейшее исследование
HCS 3,05 Нет Г.Т.
USC 34,7 Г.Т.
UCS 67,79 Г.Т.
ΔG 2,05 Г.Т.
PSR -0,75 Нет Г.Т.
Т -2,60 Нет Г.Т.

 


Поможем в написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой





Дата добавления: 2015-08-12; просмотров: 414. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2022 год . (0.028 сек.) русская версия | украинская версия
Поможем в написании
> Курсовые, контрольные, дипломные и другие работы со скидкой до 25%
3 569 лучших специалисов, готовы оказать помощь 24/7