Описание материала для изготовления

Для изготовления вала двигателя выбрали сталь 35ХГСА, твердость 207-217HB

Описание изделия

Вал — деталь машины, предназначенная для передачи крутящего момента и восприятия действующих сил со стороны расположенных на нём деталей и опор.

Классификация

По форме геометрической оси:

прямые;

эксцентриковые (кривошипные);

гибкие.

По форме:

гладкие;

ступенчатые;

полые.

По конструктивным признакам:

карданные.

Рисунок 1 - Балансирный вал двигателя.

Описание материала для изготовления

Сталь 35ХГСА-конструкционная, высококачественная, улучшаемая, легированная хромом, марганцем, кремнием. Содержание углерода 0.35%.

Хром является легирующим элементом, он широко применяется для легирования. Содержание его в конструкционных сталях составляет 0,7 – 1,1%. Присадка хрома, образующего карбиды, обеспечивает высокую твердость и прочность стали.

Кремний является постоянными спутником практически в любой стали, поскольку их специально вводят при ее производстве. Кремний, наряду с марганцем и алюминием является основным раскислителем стали. Кремний не является карбидообразующим элементом, и его количество в стали ограничивают до 2%. Он значительно повышает предел текучести и прочность стали и при содержании более 1% снижает вязкость, пластичность и повышает порог хладноломкости. Кремний структурно не обнаруживается, так как полностью растворим в феррите, кроме той части кремния, которая в виде окиси кремния не успела всплыть в шлак и осталась в металле в виде силикатных включений.

Марганец используется для "связывания" находящейся в стали серы и устранения явления красноломкости.

Заменитель

Стали: 40ХФА, 35ХМ, 40ХМ, 25ХГСА, 30ХГСА.

Вид поставки

Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543-71, ГОСТ 259071, ГОСТ 2591-71, ГОСТ 2879-69, ГОСТ 10702-78. Калиброванный пруток ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 10702-78, ГОСТ 1051-73. Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77. Лист толстый ГОСТ 11269-76. Лист тонкий ГОСТ 11268-76. Полоса ГОСТ 103-76. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133-71, ГОСТ 8479-70. Трубы ГОСТ 8731-87, ГОСТ 8732-78, ГОСТ 8733-87, ГОСТ 8734-75, ГОСТ 21729-76, ГОСТ 13663-68, ГОСТ 9567-75.

Назначение

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, так же используется для изготовления болтов.

Таблица 1-Химический состав

Таблица 2-Механические свойства

Таблица 3-Механические свойства при повышенных температурах

Таблица 4-Механические свойства в зависимости от температуры отпуска

Таблица 5-Механические свойства в зависимости от сечения

Таблица 6-Технологические свойства

Таблица 7-Температура критических точек

Таблица 8-Ударная вязкость

Ударная вязкость, KCU, Дж/см2

Таблица 9-Предел выносливости

Таблица 10-Прокаливаемость

Твердость HRCэ.

Таблица 11-Физические свойства

Термическая обработка

Сталь 30ХГСА – флокеночувствительна и склонна к отпускной хрупкости; при этом требуется четкое соблюдение технологического процесса и применение при выплавке качественных шихтовых материалов во избежание образования флокенов или проведение последующей антифлокенной обработки, а для предотвращения возникновения отпускной хрупкости охлаждение после отпуска следует вести в воде, т.к. хрупкость возникает при охлаждении с низкими скоростями.

Основная цель закалки стали это получение высокой твердости, и прочности что является результатом образования в ней неравновесных структур – мартенсита, троостита, сорбита. Сталь нагревают выше точки Ас₁ на 30 - 90 ⁰С. Нагрев стали выше точки Ас₁ производится для того, чтобы сохранить в структуре закаленной стали цементит, является еще более твердой составляющей, чем мартенсит. Масло недостаточно быстро охлаждает при 550 - 650°С, что ограничивает его применение только тех сталей, которые обладают небольшой критической скоростью закалки.

После нагрева и выдержки изделие охлаждают в различных средах. При несквозной прокаливаемости микроструктура внутренних слоев изделие представляется троостит. Сталь со структурой троостита обладает повышенной твердостью (НВ 330 - 400), достаточной прочностью, умеренной вязкостью и пластичностью.

Высокий отпуск характеризуется температурой нагрева 500 - 600 ⁰С и структурой сорбита. Закалку и последующий высокий отпуск называют улучшением, так как при нем отпущенная сталь приобретает наиболее благоприятное сочетание механических свойств, высокую прочность, пластичность и вязкость. Скорость охлаждения значения не имеет.

Закалка с высоким отпуском (по сравнению с нормализацией или отжигом) повышает временное сопротивление, предел текучести, относительное сужение и особенно ударную вязкость. Высокие отпуск почти полностью снимает остаточные напряжения, возникшие при закалке.

Таблица 12-характеристики масел

Таблица 13-Скорость охлаждения в зависимости от температуры масла

Поиск по сайту: