Сталь 45 обрабатываемость резанием

На производственные линии поставляется просто огромное количество различных сталей, которые характеризуются своими определенными свойствами. Примером можно назвать материал сталь 45, который получил широкое распространение.

Эта сталь характеризуется определенными эксплуатационными качествами, которые стоит рассматривать. ГОСТ на сталь 45 определяет концентрацию всех химических веществ. Марка характеризуется относительно невысокой стоимостью, а расшифровка марки стали определяет широкое ее распространение.

Рассмотрим особенности данного предложения подробнее.

Сталь 45 обрабатываемость резанием

Сталь 45

Химический состав стали 45

Во много эксплуатационные и другие качества определяются химическим составом. Это связано с тем, что некоторые элементы способны существенно повысить прочность, другие увеличивают хрупкость. Химический состав стали 45 характеризуется присутствием следующих элементов:

  1. Основные химические элементы Ст 45 представлены железом и углеродом. От концентрации второго элемента во многом зависит то, насколько прочным и твердым получается изделие. Установленные стандарты определяют то, что концентрация углерода должна составлять от 0,42 до 0,5%. При этом в составе металла около 97%.
  2. В состав включается относительно небольшое количество легирующих элементов. Основными можно назвать магний и кремний. Их показатель концентрации составляет более 0,1%.
  3. Концентрация других элементов выдерживается в определенном диапазоне. К примеру, ГОСТ определяет небольшое количество серы и фосфора, так как эти элементы приводят к ухудшению эксплуатационных качеств.

Сталь 45 обрабатываемость резанием

Трубы Ст45

Содержание углерода, как и многих других элементов, выдерживается в определенном диапазоне. Этот элемент во многом определяет основные характеристики получаемых изделий, слишком высокая концентрация может привести к твердости поверхности и хрупкости структуры.

Свойства материала

Механические свойства стали 45 определяют широкое распространение этого металла. Концентрация углерода составляет 0,45%, другие примеси крайне незначительны. Это во многом определяет следующие характеристики:

  1. Плотность стали 45 или удельный вес составляет 7826 кг/м3. За счет этого обеспечивается невысокий показатель веса получаемых изделий, однако легкими их не назовешь. Плотность может несущественно отличаться в зависимости от химического состава.
  2. К отпускной хрупкости структура не склонна. Сталь 45, характеристики которой можно назвать универсальным предложением, очень часто подвергается закалке, за счет которой существенно повышается твердость поверхности.
  3. Очень часто проводится поставка заготовок после термической обработки. Она существенно повышает твердость поверхности. Этот момент также определяет то, что твердость стали 45 в состоянии поставки может варьировать в достаточно большом диапазоне. Как правило, твердость выдерживается на уровне 10-1 HB, который соответствует 170 МПа.
  4. Сталь марки 45 относится к трудносвариваемым металлам, что определяет сложности при проведении сварочных работ. Именно поэтому структура изначально подогревается и лишь только после этого проводится соединение элементов. Прокаливаемость стали 45 также находится на достаточно низком уровне, за счет чего усложняется процесс обработки резанием. Сварка может применяться при применении различного сварочного оборудования. Применение соответствующих электродов позволяет существенно упростить процесс сваривания. Резание сварочным аппаратом также существенно осложняется.
  5. Довольно часто проводится ковка. Она проводится при температуре 1250 градусов Цельсия, в конце показатель составляет 700 градусов Цельсия.
  6. Предел прочности и модуль упругости могут варьировать в достаточно большом диапазоне. Все зависит от того, какова температура нагрева поверхности. Предел текучести стали определяет то, насколько она проста при литье различных заготовок.

Сталь 45 обрабатываемость резанием

Свойства сплава Ст 45

В целом можно сказать, что металл подходит для применения при изготовлении различных изделий. В большинстве случаев проводится термическая обработка, которая позволяет существенно увеличить эксплуатационные характеристики. Стоит учитывать, что только при выдерживании температурного режима можно обеспечить условия для правильного перестроения кристаллической решетки.

Скачать ГОСТ 1050-2013

Температура критических точек стали 45

Как ранее было отмечено, для улучшения эксплуатационных качеств металла проводится термическая обработка.

Она предусматривает оказание определенного воздействия на структуру, после чего происходит перестроение кристаллической решетки и изменение качеств.

Во много при проведении термической обработки учитываются критические точки. Обработка стали Ст 45 проводится с учетом следующих факторов:

  1. Температурного режима. Важно выбирать правильную температуру, так как слишком низкая становится причиной неполного нагрева структуры и полное перестроение структуры не произойдет. Слишком высокий показатель становится причиной перегрева металла, а также появления окалины. Для обеспечения воздействия требуемой температуры могут применяться самые различные установки. Примером назовем доменные печи или электрические установки. Слишком высокие температуры плавления определяют то, что выполнить закалку рассматриваемой стали в домашних условиях довольно сложно.
  2. Скорости повышения температуры. Скорость нагрева также может определять то, какие именно качества будут передаваться обрабатываемому изделию. Современное оборудование позволяет с высокой точностью контролировать скорость нагрева. К примеру, ТВЧ имеют электронный блок управления, электрическая энергия преобразуется в магнитную, которая и становится причиной нагрева структуры.
  3. Продолжительности временного промежутка между воздействием различных температур. При термической обработке всех металлов учитывается присутствие трех критических точек, которые учитываются. Длительность выдержки может зависеть не только от химического состава материала, но и размеров, формы заготовки.
  4. Особенности прохождения процесса охлаждения. Во много качества получаемого изделия зависят от того, при каких условиях проходил процесс охлаждения. К примеру, есть возможность использовать масло или воду, а также различные порошки в качестве охлаждающей среды.

Довольно часто для изменения качеств металла применяется ТВЧ. Она характеризуется высокой эффективностью в применении, а также простотой в использовании. Сегодня встречаются модели, которые при желании можно установить в домашней мастерской.

Критическими точками принято считать температуры, при которых происходит перестроение структуры. Выделяют три основных температурных точек, которые отображаются на построенной диаграмме.

Уделяется внимание и выбору более подходящей среды охлаждения. К примеру, есть возможность провести охлаждение в воде.

Однако подобная среда приводит к неравномерному охлаждению, что приводит к появлению окалины и других проблем. Для более высокого качества применяется масло.

Крупногабаритные заготовки можно охлаждать на открытом воздухе, так как для снижения температуры требуется много времени.

Применение

Как уже было отмечено, область применения материала довольно широка. При использовании качественной стали 45 могут изготавливаться различные заготовки. Металл поставляется на производственные линии в виде сортового и фасонного проката.

Применение стали 45 следующие:

  1. Изготовление изделий, представленных телами вращениями. При создании различных конструкций довольно часто применяются валы, которые могут иметь несколько ступеней и канавки. При этом диаметральный размер может варьировать в большом диапазоне.
  2. Шпиндели и кулачки, а также шестерни. Довольно сложным в изготовлении изделием можно назвать шестерни. Они получаются при процессе фрезерования круглых заготовок. На структуру может оказываться серьезное механическое воздействие. Именно поэтому часто проводится различная термическая обработка, к примеру, закалка или отпуск. Кулачки и другие подобные изделия также характеризуются тем, что на них оказывается серьезное механическое воздействие.
  3. Крепежные изделия получили весьма широкое распространение. Они применяются для соединения различных изделий или их фиксации. К крепежным изделиям предъявляются высокие требования. К примеру, поверхность должна выдерживать существенное механическое воздействие или нагрузка, которая оказывается в поперечном направлении.
  4. Пластинки и листовой материал. Довольно широкое распространение получил листовой металл. Он применяется при изготовлении различных изделий, а также обшивки несущих конструкций. Стоит учитывать, что сегодня листовой материал часто применяется при штамповке и другой обработке давлением.

Сталь 45 обрабатываемость резанием

Применение стали 45

Термическая обработка позволяет существенно расширить область применения металла. К примеру, проводится закалка и нормализация поверхности. Для существенного изменения эксплуатационных качеств проводится легирование состава различными химическими элементами, к примеру, хромом. Повышение концентрации хрома приводит к тому, что металл становится коррозионностойким.

Низкая отпускная хрупкость определяет то, металл применяется при создании изделий сложных форм и конфигураций. Примером можно назвать шестерни и звездочки, которые представлены зубьями со сложной конфигурацией.

Рассматривая аналоги отметим, что есть достаточно большое количество сплавов, которые характеризуются сходными качествами. К примеру, в США и Германии применяются собственные стандарты маркировки при создании сплавов, которые схожи со Сталь 45.

Читайте также:  Мотосани своими руками из бензопилы видео

К примеру, 1044 и 1045, 1.0503 и 1.1191. Выпуск аналогов проводится и во многих других странах.

Что касается металлов со схожими эксплуатационными качествами, то к ним относятся сталь 50 и сталь 50Г, а также сталь 40Х, которая легируется при применении хрома.

Сталь 45 обрабатываемость резанием

Аналог Ст 45 — сталь 1.0503

В заключение отметим, что изделия из стали 45 обладают весьма привлекательными эксплуатационными качествами и при этом обходится недорого. Именно поэтому она применяется в машиностроительной отрасли в качестве основного металла. Структура характеризуется высокой обрабатываемостью резанием. Поэтому заготовки подвергают точению и фрезерованию.

Методическое пособие для студентов и преподавателей «Методика выполнения анализа конструкций деталей», страница 4

Сталь 45 достаточно хорошо обрабатывается резанием. Возможна обработка на высоких скоростях. По обрабатываемости резанием сталь 45 относится к V группе с коэффициентом обрабатываемости Кvm=1,1 /1/

Твердость стали НВ 197; σв=950 МПа. /3/

Сталь 45 обрабатываемость резанием

Рисунок 5 – Рабочий чертеж детали типа крышка

На рисунке 6 изображен чертеж детали типа корпус.

Деталь относится к классу втулок симметричной формы. Служит деталь для монтажа подшипника качения. Все поверхности детали открытые, что обеспечивает свободный доступ инструмента при обработке и удобства ее базирования в станочных приспособлениях.

Внутренней поверхностью деталь сопрягается с подшипником. Диаметр этого отверстия 57Н7.  По диаметру 120 мм расположены отверстия диаметром 8 мм. Эти отверстия служат для соединения детали с корпусом механизма с помощью болтов.       Деталь изготавливается из стали 45 ГОСТ 1050 – 74.

Это углеродистая низколегированная сталь с процентным содержанием углерода до 0,45%.

Из стали 45 после ее улучшении изготавливают коленчатые валы, зубчатые венцы, маховики, зубчатые колеса, фрикционные диски и другие детали к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости и повышенной износостойкости. Химический состав стали 45 приведен в таблице 1.

Таблица 1 – Химический состав стали 45 по ГОСТ1050 – 74.

В процентах

Сталь С Si Mn Cr
45 0,42 – 0,50 0,17 – 0,37 0,50 – 0,80 0,25

Сталь 45 достаточно хорошо обрабатывается резанием. Возможна обработка на высоких скоростях. По обрабатываемости резанием сталь 45 относится к V группе с коэффициентом обрабатываемости Кvm=1,1 /1/

Твердость стали НВ 197; σв=950 МПа. /3/

Сталь 45 обрабатываемость резанием

Рисунок 6 – рабочий чертеж детали типа корпус.

На рисунке 7 показан рабочий чертеж детали типа стакан.

Деталь относится к классу цилиндров симметричной формы. Служит деталь для монтажа подшипников качения. Все поверхности детали открытые, что обеспечивает свободный доступ инструмента при обработке и удобства ее базирования в станочных приспособлениях.

Внутренними поверхностями деталь сопрягается с подшипниками. Диаметры этих отверстий 68Н6 и 45Н6. Наружной поверхностью диаметром 70к6 деталь сопрягается опорой механизма по скользящей посадке.

Для предотвращения осевого смещения детали на ее поверхности имеется резьба для установки гайки.

Деталь изготавливается из стали 45 ГОСТ 1050 – 74. Это углеродистая низколегированная сталь с процентным содержанием углерода до 0,45%.

Из стали 45 после ее улучшении изготавливают коленчатые валы, зубчатые венцы, маховики, зубчатые колеса, фрикционные диски и другие детали к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости и повышенной износостойкости. Химический состав стали 45 приведен в таблице 1.

Таблица 1 – Химический состав стали 45 по ГОСТ1050 – 74.

В процентах

Сталь С Si Mn Cr
45 0,42 – 0,50 0,17 – 0,37 0,50 – 0,80 0,25

Сталь 45 достаточно хорошо обрабатывается резанием. Возможна обработка на высоких скоростях. По обрабатываемости резанием сталь 45 относится к V группе с коэффициентом обрабатываемости Кvm=1,1 /1/

Твердость стали НВ 197;

Предел прочности при растяжении σв=850 МПа. /3/

Сталь 45 обрабатываемость резанием

Рисунок 7 – Рабочий чертеж детали типа стакан.

На рисунке 8 изображен рабочий чертеж детали типа втулка.

Деталь относится к классу втулок симметричной формы. Служит деталь для монтажа подшипника качения. Все поверхности детали открытые, что обеспечивает свободный доступ инструмента при обработке и удобства ее базирования в станочных приспособлениях.

Внутренней поверхностью деталь сопрягается с подшипником. Диаметр этого отверстия 86Н7.  По диаметру 140 мм расположены отверстия диаметром 12 мм. Эти отверстия служат для соединения детали с корпусом механизма с помощью болтов.        Деталь изготавливается из стали 45 ГОСТ 1050 – 74.

Это углеродистая низколегированная сталь с процентным содержанием углерода до 0,45%.

Из стали 45 после ее улучшении изготавливают коленчатые валы, зубчатые венцы, маховики, зубчатые колеса, фрикционные диски и другие детали к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости и повышенной износостойкости. Химический состав стали 45 приведен в таблице 1.

Оценка обрабатываемости сталей

Нержавеющие стали из-за высокого содержания легирующих элементов отличаются повышенной вязкостью. Поэтому они не так легко поддаются механической обработке, например, сверлению или резанию, в сравнении с обычными углеродистыми сталями.

Но как определить степень «лёгкости» или сложности обработки того или иного сплава?

Для количественной оценки обрабатываемости стали принята условная единица. Она характеризуется специальным коэффициентом. При этом за единицу его измерения принята обрабатываемость стали для условий получистого точения без охлаждения резцами, оснащенными твердым сплавом Т5К10 и быстрорежущей сталью Р18 при следующих постоянных параметрах:

  • — глубина резания t = 1,5 мм;
  • — подача s=0,2 мм/об;
  • — главный угол в плане резцов ϕ = 60°;
  • — критерий затупления резцов (износ по задней грани);
  • — hзад  = 1,0 мм.

Оценка обрабатываемости стали производится по скорости резания, соответствующей 60-минутной стойкости резцов, и выражается коэффициентами Kvтв.сп.  и Kvбр. по отношению к эталонной стали.

За эталонную сталь принята углеродистая сталь марки 45 в горячекатаном состоянии (Rm = 65 кгс/мм2 (640 МПа), HB 179), скорость резания v60 принята за единицу.

Коэффициенты обрабатываемости стали для твердосплавных резцов рассчитываются по формуле:

Сталь 45 обрабатываемость резанием

где:

Kvтв.сп. – коэффициент обрабатываемости стали при точении резцами Т5К10;

  1. v60 – скорость резания, допустимая при точении исследуемой стали при принятых условиях и стойкости резца T=60 мин [м/мин];
  2. 135 м/мин – скорость резания при 60-минутной стойкости резцов из твердого сплава Т5К10, допустимая при точении эталонной стали марки 45, коэффициент обрабатываемости которой равен единице.
  3. Коэффициенты обрабатываемости стали для резцов, изготовленных из быстрорежущей стали марки Р18, рассчитываются по формуле:

Сталь 45 обрабатываемость резанием

  • где:
  • Kvбр – коэффициент обрабатываемости стали при точении резцами Р18;
  • v60 – скорость резания, допустимая при точении стали при принятых параметрах и стойкости резца T=60 мин [м/мин];
  • 72 м/мин – скорость резания при 60-минутной стойкости резцов из быстрорежущей стали, допустимая при точении эталонной стали марки 45, коэффициент обрабатываемости которой равен единице.

В справочнике «Режимы резания труднообрабатываемых материалов» Я.Л. Гуревича приводится классификация труднообрабатываемых сталей, где хромистые нержавеющие стали ферритно-мартенситного (12Х13) и мартенситного (20Х13, 30Х13, 40Х13) классов отнесены ко II группе. А сплавы аустенитного, аустенитно-ферритного и аустенитно-мартенситного структурных классов отнесены к группе III.

Как вывод, коэффициент обрабатываемости нержавеющих сталей в 1,5-2 раза ниже по отношению к стали 45.

Факторы, вызывающие трудности механической обработки нержавеющих сталей, были тщательно изучены ещё в прошлом веке советскими учёными и рассмотрены в статье на нашем сайте.  Там же приводится таблица сравнения коэффициентов обрабатываемости сталей II и III группы по Я.Л. Гуревичу.

Характеристики и расшифровка стали 45. Где применяется? Технические характеристики углеродистой стали 45

Заменитель
Сталь 40Х, Сталь 50, Сталь 50Г2
Вид поставки
Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 1050-74, ГОСТ 2590-71, ГОСТ 2591-71, ГОСТ 2879-69, ГОСТ 8509-86, ГОСТ 8510-86, ГОСТ 8239-72, ГОСТ 8240-72, ГОСТ 10702-78. Калиброванный пруток ГОСТ 1050-74, ГОСТ 7414-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 10702-78.
Лист толстый ГОСТ 1577-81, ГОСТ 19903-74.
Лист тонкий ГОСТ 16523-70. Лента ГОСТ 2284-79.

  • Полоса ГОСТ 1577-81, ГОСТ 103-76, ГОСТ 82-70.
  • Проволока ГОСТ 17305-71, ГОСТ 5663-79.
  • Поковки и кованые заготовки ГОСТ 8479-70, ГОСТ 1131-71.
  • Трубы ГОСТ 8732-78, ГОСТ 8733-87, ГОСТ 8734-75, ГОСТ 8731-87, ГОСТ 21729-78.
Назначение
Вал-шестерни, коленчатые и распределительные валы, шестерни, шпиндели, бандажи, цилиндры, кулачки и другие нормализованные, улучшаемые и подвергаемые поверхности термообработке детали, от которых требуется повышенная прочность.
Читайте также:  Как отпустить металл в домашних условиях видео
Химический элемент %
Углерод (C) 0.42-0.50
Кремний (Si) 0.17-0.37
Медь (Cu), не более 0.25
Мышьяк (As), не более 0.08
Марганец (Mn) 0.50-0.80
Никель (Ni), не более 0.25
Фосфор (P), не более 0.035
Хром (Cr), не более 0.25
Сера (S), не более 0.04

Легированные стали подразделяются на виды по структурному анализу:

  • В оттоженном виде — ледебуритный, ферритный, доэвтектоидный, заэвтектоидный, аустенитный.
  • В нормализованном виде — аутенитный, мартенситный, перлитный.

Сталь 45 обрабатываемость резаниемПерлитный класс характеризуется низким содержанием легирующих элементов. К нему относятся легированные и углеродистые стали. Мартенситный включает в себя стали с более высоким процентом легирующих веществ. В аутенитный класс входят материалы с высоким значением легирующих элементов.

Содержание примесей

По способу производства и содержании примесей данный материал делится на 4 группы:

  1. Обыкновенного качества. По химическому составу являются углеродистыми. Они выплавляются посредством кислорода или в мартеновских печах. Данные стали являются недорогими и уступают по своим свойствам другим классам.
  2. Сталь 45 обрабатываемость резаниемКачественные. По химическому свойству являются углеродистыми или легированными. Так же, как и предыдущий тип, выплавляются в конвертерах или в мартеновских печках, при этом соблюдаются более строгие требования к составу шихты, работам по плавке и разливке.
  3. Высококачественные. Данный тип выплавляется, как правило, в электрических печах. Очень высокого качества сталь изготавливается благодаря электропечам с электрошлаковым переплавом. Применяются также другие совершенные методы, направленные на повышение чистоты по неметаллическим включениям (сера и фосфор).
  4. Благодаря электрошлаковому переплаву, который эффективно очищает от сульфидов и оксидов, создаются особовысококачественные стали. Такие стали бывают только легированными. Они проходят обработку в электропечах, к ним применяются специальные методы электрометаллургии.

Свойства стали Ст 45

Приобретая изделия из металла, необходимо знать свойства материала, из которого они изготовлены. То, из стали какой марки произведена продукция, влияет на ее стоимость, прочность, надежность. Это также определяет срок службы и возможную сферу применения.

В данном случае, вы найдете информацию про марку стали 45, которая часто используется для изготовления разнообразных металлических товаров. Она считается конструкционной углеродистой качественной. Чтобы приобрести изделия металлопроката из стали 45, ознакомьтесь с каталогами компании и обратитесь к нашим менеджерам.

Она поставляется в виде сортового и фасонного проката. Вы можете найти обширный список изделий, для которых она применяется. Например, серебрянка, листы металла разной толщины, прутья с разными видами обработки поверхности, поковки и кованые заготовки, длинномерные проволочные изделия, ленты и полоскы, а также трубы.

Механические свойства

Механические свойства при повышенных температурах

t испытания, °C σ0,2, МПа σB, МПа δ5, % δ, % ψ, % KCU, Дж/м2
Нормализация
200 340 690 10 36 64
300 255 710 22 44 66
400 225 560 21 65 55
500 175 370 23 67 39
600 78 215 33 90 59
Образец диаметром 6 мм и длиной 30 мм, кованый и нормализованный. Скорость деформирования 16 мм/мин. Скорость деформации 0,009 1/с.
700 140 170 43 96
800 64 110 58 98
900 54 76 62 100
1000 34 50 72 100
1100 22 34 81 100
1200 15 27 90 100

Механические свойства проката

Термообработка, состояние поставки Сечение, мм σB, МПа δ5, % δ4, % ψ, %
Сталь горячекатаная, кованая, калиброванная и серебрянка 2-й категории после нормализации 25 600 16 40
Сталь калиброванная 5-й категории после нагартовки 640 6 30
Сталь калиброванная и калиброванная со специальной отделкой после отпуска или отжига

Коэффициент обрабатываемости стали 45

  • Коэффициенты обрабатываемости по скорости резания приведены для твердосплавного инструмента. [1]
  • Коэффициенты обрабатываемости установлены при диаметре сверла rf 8 5 мм, подаче 5 0 11 мм / об, стойкости Г10 мин. [2]
  • Коэффициент обрабатываемости титановых сплавов по отношению к обрабатываемости стали 45, принятой за единицу, равен 0 06 – 0 25 при обработке быстрорежущей сталью и 0 08 – 0 35 для твердого сплава. [3]
  • Коэффициент обрабатываемости огнеупорных пластических масс определяют усреднением результатов испытаний трех образцов. [4]

В табл. 5.4 приведены коэффициенты обрабатываемости резанием различных конструкционных материалов.

За эталонную принята сталь 45 сав 650 МПа, 179 НВ; эталонная скорость резания при получистовом точении этой стали твердосплавными резцами 135 м / мин при 60-минутной стойкости, эталонная скорость резания при точении резцами из быстрорежущей стали Р18 – 75 м / мин при 60-минутной стойкости. [5]

В табл. 5.4 приведены укрупненные значения коэффициентов обрабатываемости без учета особенностей эксплуатации в условиях каждой подотрасли, без разделения материалов на группы обрабатываемости. [7]

Обрабатываемость различных материалов при электроэрозионной обработке оценивается коэффициентом обрабатываемости . Числовое значение коэффициента обрабатываемости равно, как и при обработке резанием, отношению экспериментально установленной скорости съема данного материала к скорости съема стали 45 при тех же параметрах ЭЭО. [8]

  1. Для алюминиевых и медных сплавов других марок применяется коэффициент обрабатываемости . [9]
  2. После выбора глубины резания и подачи, а также предварительного установления коэффициентов обрабатываемости металла назначается скорость резания. [10]
  3. После выбора глубины резания и подачи, а также предварительного установления коэффициентов обрабатываемости металла , назначается скорость резания. [11]
  4. Массы по согласованию с потребителем допускается поставлять без добавления кислоты, при этом долю P2Os, влажность и коэффициент обрабатываемости не определяют. [12]
  5. Приведенные выше общие положения о связи обрабатываемости стали с ее прочностными свойствами и имеющиеся экспериментальные данные создают возможность установить коэффициенты обрабатываемости для всех основных марок конструкционной стали. [13]
  6. Описанный упрощенный способ расчета пригоден в условиях черновой обработки, причем при переходе от данных, указанных на графиках для стали 45, к другим материалам следует учитывать изменение обрабатываемости ( коэффициенты обрабатываемости указаны в гл. [15]
  7. Расчет технологичности детали
  8. Количественная оценка технологичности конструкции определяется по комплексному показателю, определенному как совокупность частных показателей технологичности с учетом их весовых коэффициентов:

  Работа изделий по деревуСталь 45 обрабатываемость резанием

частный показатель технологичности;

Нормативные значения комплексных показателей технологичности:

Тела вращения Прочие детали
прецизионные не прецизионные прецизионные не прецизионные
0,70 0,85 0,65 0,80

Нормативные значения коэффициентов весомости показателей технологичности:

Наименование частотного показателя технологичности Обозначение Весовые коэффициенты
Показатель обрабатываемости материала Ком 0,8
Показатель сложности конструкции детали Ксл 0,7
Коэффициент точности и шероховатости поверхностей детали К пов 0,6
Показатель унификации конструктивных элементов Куэ 0.7
Показатель использования материала Ким 1,0

Показатель обрабатываемости материала Ком

Наиболее распространенный метод оценки обрабатываемости материала основан на сравнении с эталонной скоростью резания, рассчитанной при обработке стали 45 при стойкости инструмента равной 60 минутам. Тогда

Скорости резания можно рассчитать по известным методикам или определять по справочникам.

Для стали 45 Кv=1,0

Сталь 45 обрабатываемость резанием

  • Из графика определяем, что Ком = 0,55
  • 2. Показатели сложности конструкции детали Ксл
  • Показатель сложности конструкции детали можно представить в виде:
  • где: Кк – количество поверхностей детали, обрабатываемых резанием;
  • Кр – количество повышенных требований по точностям формы и взаимного расположения поверхностей;
  • Кв – Количество видов механической обработки, которые определяются из формулы:
  • Следовательно, при количестве поверхностей, обрабатываемых резанием
  • отстоит оптимального сочетания на диаграмме, показанной в таблице.
  • Оптимальные соотношения параметров поверхности
Ква-ли- тет Поля допус- ков Параметры шероховатости Ra для поверхностей с номинальными размерами, мм.
Вал Отв До 18 18-30 30-50 50-80 80-120 120-180 180-250
h6 H6 Ra=0.8 Ra=1.6 мкм
мкм
H7
Js7
K7 Зона 4
N7
P7
f7 Зона 5
h7 Ra=3.2 мкм
F8
H8
e8
h8 Зона 3
E9
H9
d9
h9
H10
d10 Ra=6.2 мкм Ra=12.5 мкм
h10 Зона 2 Зона 1
Читайте также:  Прочность стали на срез таблица

n=3 пов. 144h9, пов. 3 36Н8 и пов. 4 40h9 Ra 1,6 – зона 4

3. Коэффициент точности и шероховатости поверх­ностей

Численные значения коэффициента точности и шероховатости поверхностей детали.

№ зоны в Шероховатость поверхности Ra, мкм.
таб. 4 12.5 6.3 3.2 1.6 0.8 0.4 0.2 0.1 0.05
1.0 0.95 0.9 0.85 0.80 0.75 0.7 0.65 0.6
Х 0.9 0.85 0.80 0.75 0.7 0.65 0.6 0.55
Х Х 0.8 0.75 0.7 0.65 0.6 0.55 0.5
Х Х Х 0.7 0.65 0.6 0.55 0.5 0.45
Х Х Х Х 0.6 0.55 0.5 0.45 0.4

  Лазер по дереву для станков чпу

Исходя из таблицы для пов. 144h9, пов. 3 36Н8 и пов. 4 40h9 Ra 1,6 – зона 4

4. Показатель унификации конструктивных элементов Куэ

Показатель унификации конструктивных элементов определяется по следующей формуле:

  1. где: Nэ – общее количество конструктивных элементов в детали, шт.;
  2. Nуэ – количество унифицированных конструктивных элементов детали, шт.;
  3. n – количество нетехнологичных элементов детали, шт.;

5. Показатель использования материала. Ким

  • Показатель использования материала определяется соотношением:
  • Kим= (7)
  • Из рабочего чертежа детали имеем, что масса получаемой детали: = 1200г.
  • Тогда объём детали равен:
  • ,
  • где r = 7.8 г/см 3 – плотность материала
  • Объём заготовки рассчитаем по той же формуле 1406г
  • Следовательно Kим=
  • Kим= =0,85

6. Комплексный показатель технологичности.

  1. На последнем этапе комплексный показатель технологичности детали рассчитывается по формуле (1):
  2. где ji выбирают из табл. 1, тогда:

В результате имеем, что комплексный показатель технологичности детали почти схож с нормативным значением показателя технологичности, который для данной детали [К]= 0.8 (не прецизионная деталь в табл. 1). Это говорит о том, что мы правильно выбрали способ изготавления детали.

  1. А частные свойства различных частных элементов стихии Земля проявляются в более выраженной форме. Например, глины обладают целым рядом целебных свойств и т.д.
  2. АВТОМАТИЧЕСКАЯ МАРКИРОВКА КРУГЛЫХ ЛЕСОМАТЕРИАЛОВ
  3. Активный и пассивный типы адаптации и их влияние на скорость развития различных Рас
  4. Анализ материалов архивных уголовных дел
  5. АНКЕТА ДЛЯ СБОРА МАТЕРИАЛОВ В ШКОЛЕ I И II СТУПЕНИ В ПРОМЫШЛЕННОМ РАЙОНЕ
  6. Артериальная гиперемия,ее причины,признаки ,механизмы развития.Особенности микроциркуляции,исходы и последствия различных видов арт.гиперемии.
  7. Большой Человек – принцип человеческой формы, проявленный в Мирах на различных уровнях организации.
  8. В качестве примера – возможный источник и развитие проблемы с точки зрения ее проявления в различных слоях.
  9. В ЛИЦЕ ЕГО РАЗЛИЧНЫХ ПРОРОКОВ
  10. ВЕЩЕСТВ И МАТЕРИАЛОВ 1 страница
  11. ВЕЩЕСТВ И МАТЕРИАЛОВ 2 страница
  12. ВЕЩЕСТВ И МАТЕРИАЛОВ 3 страница
Марка стали Состояние материала Механические свойства Коэффициент обрабатываемости
HB В, МПа Быстро- режущая сталь Твердый сплав
Ст.0 Горячекатаный 103…107 1,75 2,1
Ст.2 « 320-420 1,7 1,5
Ст.3 « 380-470 1,65 1,7
Ст.5 « 156…159 500-620 1,2 1,15
Ст.08 « £131 1,6 2,1
Ст.10КП « £107 1,6 2,1
« £143 1,6 1,5
« £130 1,6 2,0
« £187 1,1 1,2
« £187 1,0 1,0
« £166 1,0 1,4
« 170…179 1,0 1,0
« 179…229 0,7 1,0
Нормализованный £241 0,6 0,7
« £241 0,6 0,7
20Х Горячекатаный 1,3 1,7
35Х « 0,95 1,2
40Х, 45Х Нормализованный £207 0,7 0,8
50Х « 240 0,5 0,6
45Г2 Нормализованный 0,55 0,8
18ХГТ « 156…159 0,9 1,0
30ХГТ « 163…207 0,6 0,75
30ХМ Закалка, отпуск 229…269 0,5 0,7
35ХМ « « 0,5 0,8
40ХФА « «

  Прогрев бетона сварочным аппаратом кабелем пнсв

12Х18Н10Т « >550 0,3 0,5
(Х18Н10Т)
Х15Н910 Отжиг 700 0,4 0,45
ХН77Т10 Закалка, старение

В табл. 1.4 приведены укрупненные значения коэффициентов обрабатываемости без учета особенностей эксплуатации в условиях каждой подотрасли, без разделения материалов на группы обрабатываемости.

При выборе марки стали для данной детали необходимо обеспечение, в первую очередь, прочности, надежности и долговечности детали, экономия металла с учетом специфических условий службы детали (температура, среда, характер действующих нагрузок и т. п.).

Прежде всего необходимо выяснить характер действующих сил. Если деталь испытывает напряжения, растяжения или сжатия, которые равномерно распределены по сечению, то закалка должна обеспечить сквозную прокаливаемость. Поэтому с увеличением сечения детали должна увеличиваться степень легирования стали.

В табл. 1.5 приведены значения критического диаметра прокаливаемости Dк (95% мартенсита) сталей в зависимости от легирования.

  • Таким образом, например, для изготовления детали диаметром 30 мм можно рекомендовать сталь 40Х (или другую сталь, имеющую такую же прокаливаемость), закаленную в воде, но если деталь сложная и охлаждение в воде приведет к короблению и трещинам, то вместо воды следует применять масло, а вместо стали 40Х – сталь 40ХН.
  • Если деталь испытывает изгибающие или крутящие нагрузки, то прокаливаемость не имеет столь важного значения.

Обрабатываемость сталей (теоретические основы и практические рекомендации)

По применимости для легирования можно выделить три группы элементов. Применимость для легирования различных элементов определяется не столько физическими, сколько, в основном, экономическими соображениями.

Легирующие элементы по механизму их воздействия на свойства сталей и сплавов можно разделить на три группы:

влияние на полиморфные (альфа-Fe -> гамма-Fe) превращения;

образование с углеродом карбидов (Сг,Fе)7С3; (Сг,Ре)23С6; Мо2С и др.;

образование интерметаллидов (интерметаллических соединений) с железом — Fе7Мо6; Fe3Nb и др.

По характеру влияния на полиморфные превращения легирующие элементы можно разделить на две группы:

элементы (Cr, W, Mo, V, Si, Al и др.), достаточное содержание которых обеспечивает существование в сталях при всех температурах легированного феррита (ферритные ставы);

элементы (Ni, Mn и др.), стабилизирующие при достаточной концентрации легированный аустенит при всех температурах (аустенитные сплавы). Сплавы, только частично претерпевающие превращение гамма -> альфа, называются, соответственно, полуаустенитными или полуферритными.

Легирование феррита сопровождается его упрочнением. Наиболее значительно влияют на его прочность марганец и хром. Причем чем мельче зерно феррита, тем выше его прочность.

Многие легирующие элементы способствуют измельчению зерен феррита и перлита в стали, что значительно увеличивает вязкость стали. Однако все легирующие элементы, за исключением никеля, при содержании их в растворе выше определенного предела снижают ударную вязкость, трещиностойкость и повышают порог хладноломкости. Никель понижает порог хладноломкости.

Легированный аустенит парамагнитен, обладает большим коэффициентом теплового расширения. Легирующие элементы, в том числе азот и углерод, растворимость которого в аустените при нормальной температуре достигает 1%, повышают его прочность при нормальной и высокой температурах, уменьшают предел текучести.

Легированный аустенит является основной составляющей многих коррозионностойких, жаропрочных и немагнитных сплавов. Он легко наклепывается, то есть быстро и сильно упрочняется под действием холодной деформации.

Легирующие элементы (исключение кобальт), повышая устойчивость аустенита, снижают критическую скорость закалки и увеличивают прокаливаемость. Для многих аустенитных сплавов критическая скорость закалки снижается до 20°С/с и ниже, что имеет большое практическое значение.

Карбидообразующие элементы: Fe — Mn — Cr — Mo — W — Nb — V — Zr — Ti (за исключением марганца) препятствуют росту зерна аустенита при нагреве. Сталь, легированная этими элементами, при одинаковой температуре сохраняет более высокую дисперсность карбидных частиц, и соответственно большую прочность.

Интерметаллиды образуются при высоком содержании легирующих элементов между этими элементами или с железом. Примером таких соединений могут служить Fe7Mo6, Fe3Nb2 и др. Интерметаллиды, как правило, отличают повышенные твердость и хрупкость.

Влияние легирующих элементов в химическом составе стали на различные показатели.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector