Выбрать марку стали, вид и режим термической обработки для вала
тяжелонагруженного прицепа. Вал должен иметь предел прочности не
ниже 700 МПа, ударную вязкость не ниже 0,8 МДж/м2. Диаметр вала 150
мм.
Для изготовления вала выбираем группу улучшаемых конструкционных
сталей, прокаливаемость которых не ниже 75 мм. Выбираем хромоникелевую
сталь 30ХН2МА. Эта сталь получает после закалки достаточно однородную
структуру и механические свойства и прокаливается в сечении диаметром до
150 мм. Проверка по справочным данным показала, что использование стали
30ХН2МА при d = 150 мм при правильно выбранной термической обработке
обеспечивает предел прочности σв = 700 МПа и ударную вязкость не ниже 0,8
МДж/м2 (у марки 30ХН2МА предел прочности 850 МПа, ударная вязкость 0,9
МДж/м2).
Назначаем термическую обработку, состоящую из полной закалки и
высокотемпературного отпуска, т.к. деталь находится в высоконапряженном
состоянии. Назначает режимы термической обработки.
Режим закалки
температура нагрева
tнагр = tАc3 + (30…50) = 775 + (30…50) = 805…825°С
время нагрева и выдержки для диаметра сечением 150 мм при норма 1
мин/мм составляет 150 мин;
охлаждающая среда – минеральное масло.
Режим отпуска
температура нагрева выбирается по справочным данным с целью
обеспечения заданных механических характеристик и составляет 600°С
охлаждающая среда – воздух.
В качестве нагревательного устройства при закалке выбираем печь
закалочную PK 55/12. Технические характеристики печи: максимальная
температура – 1280°С; рекомендованный диапазон рабочих температур –
700…1250°С; объем – 55 л; внешние размеры – 1300×1450×1750 мм;
внутренние размеры – 400×250×55 мм; масса – 450 кг; потребляемая мощность
– 13 кВт; масса единовременной загрузки – 400 кг; напряжение – 400 В;
максимальная нагрузка на дно – 150 кг.
В качестве нагревательного устройства при отпуске выбираем печь
отпускную PP540/85. Технические характеристики печи: мощность печи – 30
кВт; напряжение – 400 В; объем – 540 л; максимальная температура – 850°С;
внешние габариты – 1500×1950×1800 мм; внутренние габариты – 750×800×900
мм; масса агрегата – 850 кг.
Составим технологическую маршрутную карту на операции
термообработки.
Разраб.
НГТУ
Согл.
Утв.
Вал
МО1
Сталь 30ХН2МА ГОСТ 4543-2016
σв = 700 МПа
d = 150 мм
МО2
А03
Б04
О05
Т06
А07
Б08
О09
Т10
11
12
13
14
15
МК