Folta Jakub

IV MDT Stalowa Wola

Sprawozdanie z technologicznych baz danych

1. Kryteria doboru materiałów

Ogólne: względny koszt, gęstość

Mechaniczne: moduł sprężystości, wytrzymałość, odporność na pękanie, wskaźnik zmęczeniowy

Cieplne: dyfuzyjność, pojemność cieplna, temperatura topnienia, temperatura zeszklenia, współczynnik rozszerzalności cieplnej, odporność na udary cieplne, odporność na pełzanie

Zużycie: wskaźnik zużycia

Korozja: wskaźnik korozyjny

2. Kryterium doboru stali stopowych na elementy konstrukcyjne

- rodzaj i wartość wymaganych właściwości użytkowych materiału

- właściwości technologiczne wynikające z przyjętych technologii w procesie wytwarzania elementu

- skala produkcji

- ekonomiczność możliwych rozwiązań z uwzględnieniem wszystkich kosztów

- aspekty ekologiczne

3. Procedura doboru- podstawowe etapy

- analiza warunków pracy elementu i wymagań dotyczących właściwości

- ustalenie rozkładu wymaganych właściwości na powierzchni i w rdzeniu elementu

- analiza sposobu wykonania elementu i związanych z tym wymagań technologicznych

- określenie grupy stali mogących spełnić ustalone wymagania

- dobór konkretnego gatunku stali i określenie technologii wytwarzania analizowanego elementu

4. Procedura doboru stali do ulepszania cieplnego

- dobór sposobu hartowania w tym ośrodka chłodzącego

- określenie wymaganej hartowności, zapewniający ustalony rozkład właściwości przekroju

- dobór przybliżonego stężenia węgla w stali

- dobór gatunku stali o wymaganej hartowności przy dobranym stężeniu węgla

- określenie ostatecznych parametrów obróbki cieplnej, temperatury odpuszczania itp.

Projekt 1.

Dane są pręty okrągłe o średnicy 80mm hartowane w wodzie i oleju. Pręty wykonano ze stali niestopowej C45R oraz stali stopowej 42CrMo4. Wyznaczyć rozkład minimalnej twardości na przekroju pręta i ocenić głębokość zahartowania porównując uzyskaną twardość z twardością półmartenzytyczną dla danej stali.

	Chłodzenie w wodzie		Chłodzenie w oleju
Położenie na przekroju pręta	Odległość od czoła próbki	Min twardość HRC	Odległość od czoła próbki	Min twardość HRC
OÅ›	21	15	32	10
0,5 R	17	19	26	13
0,8 R	10	21	20	15
R	3	40	15	18

Korelacja szybkości chłodzenia próbki typu Jomminy'ego oraz pręta okrągłego chłodzonego w spokojnej

Kryterium zahartowania określa się najczęściej stosując twardość półmartenzytyczną. Twardość półmartenzytyczna dla stali C45R wynosi 41HRC.

Pręt o średnicy 80mm wykonany ze stali C45R nie zahartuje się.

Stal 42CrMo4

	Chłodzenie w wodzie		Chłodzenie w oleju
Położenie na przekroju pręta	Odległość od czoła próbki	Min twardość HRC	Odległość od czoła próbki	Min twardość HRC
OÅ›	21	41	32	36
0,5 R	17	43	26	38
0,8 R	10	49	20	42
R	3	53	15	45

Pasmo hartowności stali 42CrMo4

Pręt o średnicy 80mm ze stali 42CrMo4 zahartuje się w wodzie na wskroś a w oleju na głębokość 0,8R

Projekt 2.

Dobrać stal na wałek Ø40 mm o minimalnej granicy plastyczności w osi R_0,2=850 MPa. Ze względu na prosty kształt elementu hartowanie można przeprowadzić w wodzie a przewidywane dynamiczne obciążenia wymagają odpuszczania w temperaturze 500°C

Na podstawie wykresu korelacji określa się twardość stali odpowiadającej granicy plastyczności 850 MPa.

Wymagana twardość wynosi 32HRC

Wg wykresu korelacji stal po hartowaniu powinna mieć twardość w osi przynajmniej 48HRC.

Na podstawie wykresu korelacji warunkom chłodzenia w osi pręta o średnicy 40mm odpowiada odległość od osi czoła 9 mm

Kryteria te spełniają stale: 36NiCr6, 34CrNiMo6, 36CrNiMo4, 39CrNiMo3. 42CrMo4, 50H

Należy zwrócić uwagę że w temperaturze odpuszczania 500°C występuje efekt zwany twardością odpuszczania.

Efekt ten nie występuje w stalach zawierających molibden, oraz przy dużych szybkościach chłodzenia po odpuszczaniu.

---