Технология изготовления осей валов

Компания «РПМ» принимает заявки на изготовление металлических осей, которые Вы можете направить через форму обратной связи или по почте, указанной в разделе Контакты. Также вы можете ознакомиться с параметрами , приведенными в таблице «Наши возможности», в которой приведены предельные параметры изготавливаемых осей.

Содержание
  1. Отправить на расчет:
  2. Производство осей. Возможности ООО «РПМ»
  3. Требования к технологичности деталей
  4. Материалы изготовления
  5. Методы обработки осей
  6. Поверхностное закаливание
  7. Цементация
  8. Азотирование
  9. Цианирование
  10. Диффузионная металлизация
  11. Покрытие металлами и твёрдыми сплавами
  12. Поверхностно-пластическое деформирование (ППД)
  13. Абразивная доводка
  14. Суперфиниширование
  15. Полировка
  16. Технологический процесс изготовления оси
  17. Заготовительная
  18. Правильная
  19. Подготовка технологической базы
  20. Токарная черновая
  21. Токарная чистовая
  22. Фрезерная
  23. Сверлильная
  24. Резьбонарезная
  25. Термическая
  26. Шлифовальная
  27. Технология изготовления валов
  28. Формы валов и осей. Обеспечение необходимого вращения деталей. Материалы и термическая обработка для изготовления деталей. Углеродистые и легированные стали. Выбор стали для изготовления валов двигателей. Сравнительный анализ сталей 40, 40Х, 40ХФА.
  29. 🎥 Видео

Видео:Вал и ось. В чем отличие? Назначение валов и осей в машиностроении и не толькоСкачать

Вал и ось. В чем отличие? Назначение валов и осей в машиностроении и не только

Отправить на расчет:

Оси представляют собой тела вращения с длиной больше диаметра. Детали принято классифицировать по формам сечения (полые или сплошные) и поверхности (гладкие или ступенчатые). Отдельные виды изделий состоят из отличных между собой участков, которые бывают фасонными, коническими или цилиндрическими.

Главная задача осей заключается в соединении и поддержке различных частей вращающихся механизмов или конструкций. В отличие от валов, детали неспособны передавать крутящий моментне преднаначены для передачи крутящего момента. Изделия подвергаются деформациям изгиба и воспринимают только поперечные нагрузки.

Видео:Детали машин. Лекция 4.1. Валы и оси.Скачать

Детали машин. Лекция 4.1. Валы и оси.

Производство осей. Возможности ООО «РПМ»

Оси российского производства могут изготавливаться как по нормативам ГОСТ 9650-80 , где приводятся основные технологические требования к деталям, так и по собственным разработкам предприятий, владеющих оборудованием, в которых используются такие изделия, как оси из металла. Такая документация определяет виды, размеры и конструктивное исполнение изделий. В таких документах следует прописывать правила приёмки, упаковки и маркировки, а также методы контроля качества и указания по проведению испытаний.

ПараметрМин. значениеМакс. значение
1Диаметр1300 мм
2Длина5000 мм
3Шерорховатость поверхностиRa=0,1 мкмRa=6,4 мкм
4Допуск форм и расположенияот 0,002 мкм
5Масса изделия8 тонн
ПримечаниеВ зависимости от габаритов возможно изменение диапазонов допусков и шероховатостей поверхностей

Видео:Валы и оси (балансировка)Скачать

Валы и оси (балансировка)

Требования к технологичности деталей

Минимальная разница между диаметрами ступенчатых осей. Соблюдение требования обеспечивает уменьшение металлических отходов и существенно сокращает объёмы мехобработки в процессе производства. Вследствие этого детали, где есть канавки и пружинные колечки, получаются более технологически совершенными, чем изделия с буртами.

Длина ступеней осей равняется или кратна длине короткой ступеньки. Правило актуально для деталей, которые обрабатываются на многорезцовых машинах. Подобное конструктивное исполнение изделий облегчает регулировку резцов и уменьшает число холостых движений.

Резьбовые или шлицевые участки осей создаются открытыми и имеют на концах бороздки для выхода инструментов. Протяжённые углубления целесообразно делать одинаковой ширины. Тогда удаётся обойтись единственным резцом.

В осях должны быть центровые отверстия. Если в технической документации приведены требования об их недопустимости, это существенно уменьшает технологичность деталей. Для получения нужного результата приходится увеличивать длину заготовок, чтобы нанести временные центры, которые срежутся по завершении мехобработки.

Видео:Смотреть владельцам осей BPWСкачать

Смотреть владельцам осей BPW

Материалы изготовления

В качестве основного материала изготовления осей используется легированная или конструкционная сталь. Требования к сплавам следующие:

  • высокий запас прочности;
  • хорошая способность подвергаться обработке;
  • низкая чувствительность к повышению местных напряжений на участках контакта деталей;
  • повышенная устойчивость к износу.

Перечисленным требованиям удовлетворяет сталь многих марок – 35, 40, 45, 40Г, 40ХН и пр. Довольно редко детали производятся из чугунных заготовок.

В документации к изделиям обязательно указывается твёрдость стали для изготовления осей и необходимость в термообработке. Если значение твёрдости материала заготовки находится в диапазоне HB 200-230, заготовки подвергаются отжигу и нормализации или вообще не обрабатываются.

Чтобы повысить износоустойчивость осей, проводят мероприятия по увеличению твёрдости рабочих поверхностей. В этих целях прибегают к закаливанию с помощью токов высокой частоты (ТВЧ). В результате материал обретает твёрдость в пределах HRC 48-55.

Если изготовление осей осуществляется из малоуглеродистых сталей, поверхность деталей вначале подвергается углеродному насыщению. Затем изделия закаливаются и термически обрабатываются. За счёт указанных операций достигается твёрдость в диапазоне HRC 55-60.

Видео:Как разработать технологический процесс изготовления детали. 9 основных этаповСкачать

Как разработать технологический процесс изготовления детали.  9 основных этапов

Методы обработки осей

Приоритетная задача обработки осей состоит в обеспечении определённого качества поверхностных слоёв деталей. Именно от них напрямую зависят эксплуатационные свойства машин. Вследствие спецобработки поверхностям придаются нужные физические и механические характеристики. В настоящий момент широко используются следующие методы.

Поверхностное закаливание

Поверхностное закаливание предполагает нагрев оси газопламенным оборудованием, электрическим током или лучом лазера. По окончании остывания сердцевина детали остаётся не закалённой, но прочной и вязкой. Поверхностный слой изделия приобретает заданную износостойкость.

Цементация

При цементации поверхность стали насыщается углеродом. Происходит это путём нагрева и выдержки материала в жидком, твёрдом или газообразном карбюризаторе. Затем деталь закаливается, после чего поверхностный слой становится высокотвёрдым, а сердцевина сохраняет пластичность.

Азотирование

В процессе азотирования поверхность стали насыщается азотом. Деталь нагревается в аммиаке, который находится в газообразном состоянии. Затем изделие выдерживается определённое время при температуре окружающей среды не меньше + 450 oC. После охлаждения у поверхностного слоя увеличивается твёрдость и износостойкость. Дополнительно улучшаются антикоррозийные характеристики.

Цианирование

Цианирование сводится к азотному и углеродному насыщению поверхности стали. Основные цели операции – увеличение твёрдости и износоустойчивости поверхностных слоёв машинных деталей.

Диффузионная металлизация

Диффузионной металлизацией пользуются, когда стали надо придать определённые физические или химические свойства. Вначале стальная поверхность оси, которой предстоит вступить во взаимодействие с металлосодержащей средой, разогревается до установленной технологическим процессом температуры. Потом поверхностный слой насыщается металлами вроде алюминия или хрома.

Покрытие металлами и твёрдыми сплавами

Методы используются для увеличения износоустойчивости осей. Если присадка основывается на порошках, напыление возможно посредством плазменного или лазерного оборудования.

Поверхностно-пластическое деформирование (ППД)

На сегодняшний день поверхностно-пластическое деформирование входит в число самых простых и действенных технологий, к которым прибегают для улучшения базовых характеристик машиностроительных изделий. ППД обеспечивает ряд конкурентных преимуществ – увеличение прочности, уменьшение показателя шероховатости, повышение твёрдости поверхностей деталей и пр.

Абразивная доводка

Абразивная доводка нужна для финальной обработки осевых заготовок. Метод используется для сведения к минимуму отклонений размеров, форм и показателей шероховатости деталей. Технология основана на химических, механических и физико-химических процессах. Поверхность изделий обрабатывается ручными притирами или на доводочных станках.

Читайте также: Датчик первичного вала акпп црв

Суперфиниширование

Суперфиниширование включает обработку осей абразивными брусочками. В итоге уменьшается шероховатость деталей, а относительная опорная длина профилей возрастает до 90 %. Размеры и макрогеометрия практически не изменяются.

Обработка деталей «Ось» осуществляется брусками с зернистостью не меньше 320. Обязательно добавляется смазка. К примеру, смесь из керосина и масла. Скорость операции – не больше 2,5 м/с. Инструменты не должны сильно давить на поверхности.

Полировка

Полировка применяется для снижения показателя шероховатости без отклонений от заданных форм и размеров. Оси обрабатываются войлочными, тканевыми или кожаными кругами, которые покрываются полировальными составами. Применяются также шкурки для шлифовки и свободные абразивы.

Видео:Как производятся оси, пальцы, втулки?Скачать

Как производятся оси, пальцы, втулки?

Технологический процесс изготовления оси

В общем случае изготовление детали «Ось» выполняется в строго заданной последовательности и включает следующие операции

Заготовительная

Если используется прокат, технологический процесс изготовления оси начинается с рубки или обрезки прутков. В первом случае пользуются прессами, а во втором – станками. Когда заготовки производятся с применением пластической деформации, изделия штампуются или куются.

Правильная

Операция актуальна для проката. Заготовки правятся на прессах. На предприятиях с серийным производством продукции процесс выполняется до отрезки изделий. Коррекция прутков производится на правильно-калибровочных машинах.

Подготовка технологической базы

На данном этапе обрабатываются торцы и высверливаются центровые отверстия. Оборудование подбирается по типу производства. Для выполнения требуемых операций используются токарные, фрезерные и центровальные станки.

Токарная черновая

Черновая обработка предназначена для создания канавок и резки наружных поверхностей. Операция призвана обеспечить надлежащий показатель точности и шероховатости. Детали обрабатываются с применением различных типов машин – от винторезных до копировальных или многорезцовых.

Токарная чистовая

Цели аналогичны черновой обработке. Однако на этом этапе производят чистовую металлообработку шеек с припуском под шлифовку.

Фрезерная

Фрезеровка используется для создания бороздок, зубцов, шпицев и пр. Обработка сквозных и глухих шпоночных пазов выполняется дисковыми или пальцевыми фрезами. Операция проводится на горизонтальных или вертикальных фрезеровальных станках. На крупных производственных предприятиях пользуются шпоночно-фрезерными автоматами.

Для создания шлицевых поверхностей осей нужны червячные фрезы. Обкатка происходит на зубофрезерном либо шлицефрезерном оборудовании. Если диаметр у шейки изделий превышает 8 см, прорези для вхождения зубьев сопряжённых деталей фрезеруются за 2 операции.

Сверлильная

В оси сверлятся отверстия установленного диаметра, сечения и глубины.

Резьбонарезная

Если производство оси предполагает наличие закаливаемых шеек, нарезкой резьбы занимаются до температурной обработки. Когда деталь не надо закаливать, резьбонарезные операции проводятся после финальной шлифовки шеек. Как результат – предотвращаются механические повреждения.

Мелкая резьба закаливаемых осей нарезается на резьбошлифовальном оборудовании, а внутренняя – на резьбонарезном, револьверном или сверлильном. Метод нарезки наружной резьбы определяется характером производства. На современных предприятиях используются специальные резцы, гребёнки и станки винторезного, болторезного или резьбофрезерного типа.

Термическая

Температурное закаливание делится на 2 типа – объёмное и локальное. Вид операции определяется по чертежу оси.

Шлифовальная

Последний этап изготовления осей и валов. Шлифовка шеек деталей производится несколькими видами станков. Речь идёт о круглошлифовальном и бесцентрошлифовальном оборудовании. Шлифование шлицев осуществляется с учётом центрирования (по наружной или внутренней поверхности).

Более 8 лет на рынке инжиниринговых услуг во всех сферах машиностроения.

Видео:9.3. Конструктивные элементы валов и осейСкачать

9.3.  Конструктивные элементы валов и осей

Технология изготовления валов

Видео:Производство осей, пальцев и втулок для спецтехники от завода "Профессионал"Скачать

Производство осей, пальцев и втулок для спецтехники от завода "Профессионал"

Формы валов и осей. Обеспечение необходимого вращения деталей. Материалы и термическая обработка для изготовления деталей. Углеродистые и легированные стали. Выбор стали для изготовления валов двигателей. Сравнительный анализ сталей 40, 40Х, 40ХФА.

Известно, что все детали машин, конструкций, взаимодействую между собой, оказывают друг на друга силовые воздействия, воспринимают нагрузку извне. Поэтому, при конструировании различных сооружений, деталей машин и механизмов необходимо правильно выбрать материал, технологию изготовления изделия, обеспечивающие их эксплуатационную надежность и долговечность.

Из всех известных в технике материалов лучшее сочетание прочности, надёжности и долговечности имеет сталь, поэтому она является основным материалом для изготовления ответственных изделий, подвергающихся большим нагрузкам. Свойства стали зависят от её структуры и состава. Совместное воздействие термической обработки, которая изменяет структуру, и легирования — эффективный способ повышения комплекса механических характеристик стали.

Выбор стали для изготовления той или другой детали и метод её упрочнения определяется в первую очередь условиями работы детали, величиной и характером напряжений, возникающих в ней в процессе эксплуатации, размерами и формой детали и т.д.

Валом называют деталь (как правило, гладкой или ступенчатой цилиндрической формы), предназначенную для поддержания установленных на ней шкивов, зубчатых колес, звездочек, катков и т. д., и для передачи вращающего момента. [8] При работе вал испытывает изгиб и кручение, а в отдельных случаях помимо изгиба и кручения валы могут испытывать деформацию растяжения (сжатия). Некоторые валы не поддерживают вращающиеся детали и работают только на кручение.

Вал 1 (рис.1) имеет опоры 2, называемые подшипниками. Часть вала, охватываемую опорой, называют цапфой. Концевые цапфы именуют шипами 3, а промежуточные — шейками 4.

Рис.1. Прямой вал: 1 — вал; 2 — опоры вала; 3 — цапфы; 4 — шейка

Осью называют деталь, предназначенную только для поддержания установленных на ней деталей.

В отличие от вала ось не передает вращающего момента и работает только на изгиб. В машинах оси могут быть неподвижными или же могут вращаться вместе с сидящими на них деталями (подвижные оси).

Рис.2. Конструкции осей: а — вращающаяся ось; б — неподвижная ось

Формы валов и осей весьма многообразны от простейших цилиндров до сложных коленчатых конструкций. Известны конструкции гибких валов, которые предложил шведский инженер Карл де Лаваль ещё в 1889 г.

Читайте также: Холодильник с двумя компрессорами лучше чем с одним

Форма вала определяется распределением изгибающих и крутящих моментов по его длине. Правильно спроектированный вал представляет собой балку равного сопротивления. Валы и оси вращаются, а следовательно, испытывают знакопеременные нагрузки, напряжения и деформации (рис.3). Поэтому поломки валов и осей имеют усталостный характер.

Рис. 3. Колебания изгибных напряжений оси колёсной пары в движении: а — на малой скорости; б — на эксплуатационной скорости

По назначению валы делят на валы передач (на них устанавливают детали передач) и коренные валы (на них устанавливают дополнительно еще и рабочие органы машины).

Рис.4. Типы валов: а — кривошипный вал: б — коленчатый вал; в — гибкий вал; г — телескопический вал; д — карданный вал

Форма валов и осей разнообразна и зависит от выполняемых ими функций. Иногда, валы изготавливаются совместно с другими деталями, например, шестернями, кривошипами, эксцентриками.

По геометрической форме валы делят на: прямые (см. рис. 1); кривошипные (рис.4, а); коленчатые (рис.4, б); гибкие (рис.4, в); телескопические (рис.4, г); карданные (рис.4, д). Кривошипные и коленчатые валы используют для преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное (поршневые двигатели) или наоборот (компрессоры); гибкие — для передачи вращающего момента между узлами машин, меняющими свое положение в работе (строительные механизмы, зубоврачебные машины и т. п.); телескопические — при необходимости осевого перемещения одного вала относительно другого.

Гибкие валы изготавливаются многослойной навивкой стальной пружинной проволоки на тонкий центральный стержень. Они сохраняют достаточную гибкость лишь при небольших диаметрах, так как при увеличения диаметра момент инерции сечения, а, следовательно, и жесткость резко возрастают, Поэтому при всех положительных качествах и удобстве привода, такие валы не могут передавать сколько-нибудь значительной мощности и имеют сравнительно узкое применение.

Оси обычно изготовляют прямыми. Наиболее широко распространены в машиностроении прямые валы и оси. Коленчатые и криволинейные валы относятся к специальным деталям и в настоящем курсе не изучаются.

По конструктивным признакам: гладкие валы и оси; ступенчатые валы и оси; валы-шестерни; валы-червяки.

Для осевого фиксирования деталей на валу или оси используются уступы, буртики, конические участки, стопорные кольца, распорные втулки, которые могут монтироваться в одном комплекте с другими деталями.

Наиболее удобны для сборки узлов ступенчатые валы: уступы предохраняют детали от осевого смещения и фиксируют их положения при сборке, обеспечивают свободное продвижение детали по валу до места ее посадки. Желательно, чтобы высота уступов допускала разборку узла без вынимания шпонок из вала. Диаметры посадочных участков должны быть выполнены по ГОСТ 6636-69, поскольку на эти диаметры существуют калибры массового производства.

Для обеспечения необходимого вращения деталей вместе с осью или валом применяют шпонки, шлицы, штифты, профильные участки валов и посадки с натягом.

По типу сечения валы и оси бывают; сплошные; полые; комбинированные. Применение полых валов приводит к существенному снижению массы и повышению жесткости вала при той же прочности, но изготовление полых валов сложнее сплошных. Полыми валы изготовляют и в тех случаях, когда через вал пропускают другую деталь, подводят масло.

Участки 1 осей и валов (рис.5), которыми они опираются на подшипники при восприятии осевых нагрузок, называют пятами. Опорами для пят служат подпятники 2. Посадочные поверхности валов и осей под ступицы насаживаемых деталей называют цапфами и выполняют цилиндрическими, коническими или шаровыми (рис.6). При этом принято называть промежуточные цапфы шейками, концевые — шипами. Широкое распространение в машиностроении получили цилиндрические цапфы; конические и шаровые цапфы применяют редко.

Рис. 5. Опора вертикального вала: 1 — пята; 2 — подпятник

Рис. 6. Цапфы: цилиндрические — а; конические — б; шаровые — в

1.1 Материалы и термическая обработка для изготовления деталей

Основными критериями работоспособности валов и осей являются жесткость, объемная прочность и износостойкость при относительных микроперемещениях, которые вызывают коррозию.

В качестве материала для осей и валов чаще всего применяют углеродистые и легированные стали (прокат, поковка и реже стальные отливки), так как они обладают высокой прочностью, способностью к поверхностному и объемному упрочнению, легко получаются прокаткой цилиндрические заготовки и хорошо обрабатываются на станках, а также высокопрочный модифицированный чугун и сплавы цветных металлов (в приборостроении). Для неответственных малонагруженных конструкций валов и осей применяют углеродистые стали без термической обработки. Ответственные тяжело нагруженные валы изготовляют из легированной стали 40ХНМА, 25ХГТ и др. Без термической обработки применяют стали 35 и 40, Ст5, Стб, 40Х, 40ХФА, ЗОХНЗА, с термической обработкой — стали 45, 50 и др.[7]

Шейки валов, работающие на трение в подшипниках скольжения, должны иметь более твердую поверхность (НRС=50-60), что может быть достигнуто применением закалки TBЧ или цементации и закалки.

При небольших диаметрах зубчатых колес вал и шестерню выполняют как одно целое. В этом случае материал для изготовления вала-шестерни выбирают в соответствии с требованиями, предъявляемыми к материалу шестерни.

Термическая обработка представляет собой совокупность операций нагрева, выдержки и охлаждения, выполняемых в определенной последовательности при определенных режимах, с целью изменения внутреннего строения сплава и получения нужных свойств (представляется в виде графика в осях температура — время, см. рис. 7). [2]

Рисунок 7 — Графики различных видов термообработки: отжига (1, 1а); закалки (2, 2а); отпуска (3); нормализации (4)

К материалам для деталей машин предъявляются и экономические требования. При этом надо учитывать не только стоимость стали, но и трудоёмкость изготовления детали, её эксплуатационную стойкость в машине и другие факторы. В первую очередь нужно стремиться выбрать более дешёвую сталь, т.е. углеродистую или низколегированную. Выбор дорогой легированной стали оправдан только в том случае, когда за счёт повышения долговечности детали и уменьшения расхода запасных частей достигается экономический эффект.

Читайте также: Карданчик рулевого вала киа рио 3 замена

Следует иметь в виду, что легирование стали должно быть рациональным, т.е. обеспечивать необходимую прокаливаемость. Введение легирующих элементов сверх этого, помимо удорожания стали, как правило, ухудшает её технологические свойства и повышает склонность к хрупкому разрушению.

2. Выбор стали для изготовления валов двигателей

Задача № 323. Завод должен изготовить три вала двигателей. Они должны иметь предел прочности не ниже 750 МПа. Однако первый вал имеет диаметр 35 мм, второй 50 мм и третий 120 мм. Выбрать сталь для изготовления валов, обосновать сделанный выбор, рекомендовать режим термической обработки и указать структуру в готовом вале.

Механические свойства стали определяются не только её составом, но зависят и от её строения (структуры). Поэтому целью термической обработки является получение необходимой структуры, обеспечивающей требуемый комплекс свойств стали.[4] Различают предварительную и окончательную термическую обработки. Предварительной термической обработке подвергают отливки, поковки, штамповки, сортовой прокат и другие полуфабрикаты. Она проводится для снятия остаточных напряжений, улучшения обрабатываемости резанием, исправления крупнозернистой структуры, подготовки структуры стали к окончательной термической обработке и т.п. Если предварительная термическая обработка обеспечивает требуемый уровень механических свойств, то окончательная термическая обработка может и не проводиться.

Проведем сравнительный анализ сталей 40, 40Х, 40ХФА.[10] Химический состав приведен в табл.1:

Химический состав сталей Таблица 1

Механические свойства при Т=20oС Таблица 2

Твердость материала: HB 10 -1 = 187 МПа

Температура критических точек Таблица 3

Анализ марки стали 40Х: Таблица 4

Механические свойства стали 40Х в зависимости от сечения

Закалка 840-860 °С, вода, масло. Отпуск 580-650 °С, вода, воздух.

Твердость материала: HB 10 -1 = 217 МПа

Температура критических точек Таблица 5

Анализ марки стали 40ХФА Таблица 6

Механические свойства стали 40ХФА в зависимости от сечения

Закалка 850 °С, вода. Отпуск 660 °С, воздух.

Твердость материала: HB 10 -1 = 241 МПа

Температура критических точек Таблица 7

Сталь 40ХФА — доэвтектоидная, среднеуглеродистая, низколегированная. Наилучшее сочетание прочности и пластичности, что обеспечивает хорошую работу материала при динамических нагрузках, сталь приобретает после динамической обработки, состоящей из закалки и последующего высокотемпературного отпуска. Такой вид термообработки называется улучшением и обеспечивает в данной стали структуру сорбита, являющуюся носителем оптимальных эксплуатационных свойств.

Получение структуры сорбит для данной стали можно достичь и просто отжигом ее при тех же температурах, при которых материал нагревается под закалку, с последующем охлаждением на воздухе. Такой технологический процесс называется нормализацией. Однако улучшение этих сталей в отличии от нормализации обеспечивает повышенный предел текучести в сочетании с хорошей пластичностью и вязкостью, высоким сопротивлением развитию трещины, снижает порог хладноломкости.

2.1 Выбор режима термической обработки стали

Для стали 40ХФА выбрана термическая обработка (Рис.8), состоящая из закалки с последующим высоким отпуском. Температура и продолжительность закалки: доэвтектойдные стали нагревают под закалку до температуры на 30..50 °С выше температуры АС3. Для данной стали температура нагрева под закалку составляет 830..850 °С. Исходная структура стали феррита+перлит при нагреве стали до температуры закалки (выше А3) и выдержки при этой температуры превращается в аустенит. Продолжительность выдержки при температуре аустенизации должна обеспечить прогрев детали по сечению и завершение фазовых превращений, но не более. Иначе будет происходить нежелательный рост зерна, что в последующем приведет к охрупчиванию материала.

Рисунок 8 — Режим термической обработки стали 40ХФА

Исходя из сказанного, продолжительность прогрева детали из данного материала выбирают следующим образом: на 1мм поперечного сечения детали — 45-75 сек в электропечах и 15-25 сек в соляной ванне (это чтобы прогреть деталь) + 15..20 % от продолжительности прогрева детали. Выбранный режим нагрева должен обеспечить полное превращение исходной феррито-перлитной структуры в аустенит. Последующее охлаждение материала произведем в масле, чтобы обеспечить скорость охлаждения больше, чем vкр (наименьшая скорость охлаждения, при которой аустенит превращается в мартенсит, т.е. в структуру закаленной стали). При скоростях охлаждения меньше vкр в углеродистой стали протекает только диффузионные процессы распада аустенита с образованием феррито-перлитной структуры различной степени дисперсности (перлит, сорбит, тростит). При высоких скоростях охлаждения (выше vкр) диффузионный распад аустенита подавляется — аустенит претерпевает только мартенситное превращение. Мартенсит представляет собой пересыщенный твердый раствор внедрения углерода в Fea. Как правило, при закалке не весь аустенит превращается в мартенсит, и структура закаленной стали представляет собой мартенсит и остаточный аустенит. (Рис.9)

Рисунок 9 — Диаграмма изотермического распада аустенита

Образование в результате закалки мартенсита приведет к большим остаточным напряжениям, повышению твердости, прочности, однако резко возрастает склонность материала к хрупкому разрушению, особенно при динамических нагрузках. В связи с этим проводится окончательная операция термической обработки — высокотемпературный отпуск, при котором снимаются остаточные напряжения и обеспечиваются необходимые механические свойства материала.

Отпуск заключается в нагреве до температуры ниже АС1 , выдержке при заданной температуре и последующем охлаждении с определенной скоростью. Режим отпуска Т=650 °С в течение 1-6 часов в зависимости от габаритов изделия. Охлаждающая среда — масло. Структура стали после высокого отпуска — сорбит отпуска (Рис.10). Высокий отпуск следует наилучшее соотношение прочности и вязкости. [11]

Рисунок 10 — Структура сорбита отпуска

Для изготовления валов 35мм, 50мм и 120мм, имея предел прочности не ниже 75 МПа, может подойти стали 40ХФА.

Механические свойства стали 40ХФА после термической обработки


🎥 Видео

Изготовление валаСкачать

Изготовление вала

Чертеж вал шестерни. Процесс изготовления валов с зубчатым венцомСкачать

Чертеж вал шестерни. Процесс изготовления валов с зубчатым венцом

Чертеж вала с эксцентриком ➤ Как изготовить такой вал на токарном станкеСкачать

Чертеж вала с эксцентриком ➤ Как изготовить такой вал на токарном станке

9.4. Расчет валов и осейСкачать

9.4.  Расчет валов и осей

Манжета или сальник? Чем уплотняют валы и оси!Скачать

Манжета или сальник? Чем уплотняют валы и оси!

ремонт осей балансировСкачать

ремонт осей балансиров

Токарные ужасы - не смог вовремя остановитьсяСкачать

Токарные ужасы - не смог вовремя остановиться

Станок для ремонта осейСкачать

Станок для ремонта осей

Лекция «Валы и оси. Их опоры»Скачать

Лекция «Валы и оси. Их опоры»

Установка рем комплекта тормозного вала оси BPW для себяСкачать

Установка рем комплекта тормозного вала оси BPW для себя

Проточка о-о-о-чень длинных валов на токарном станке.Скачать

Проточка о-о-о-чень длинных валов на токарном станке.

Шестигранная труба для ступиц за 10 минут!Скачать

Шестигранная труба для ступиц за 10 минут!
Поделиться или сохранить к себе:
Технарь знаток