Укажите вид и режимы упрочняющей обработки, если пальцы изготавливаются массовыми партиями: а) из стали марки 20; б) из стали марки 45, в) из стали марки 45ХН. (Решение → 2714)

Заказ №39301

Поршневые пальцы диаметром 30 мм и длиной 150мм должны иметь по условиям работы вязкую сердцевину и твердую поверхность, хорошо сопротивляющуюся износу (58...62 HRC). Укажите вид и режимы упрочняющей обработки, если пальцы изготавливаются массовыми партиями: а) из стали марки 20; б) из стали марки 45, в) из стали марки 45ХН.

Поршневой палец – элемент кривошипно-шатунного механизма цилиндрической формы, который представляет собой ось перемещения шатуна в месте его соединения с поршнем и обеспечивает таким образом подвижное шарнирное соединение головки шатуна и поршня. В процессе работы поршневой палец подвергается воздействию высоких механических нагрузок, вследствие действия газов и сил инерции. Так же палец может изнашиваться по своей исполнительно поверхности. Исходя из условий работы к материалу для изготовления пальца поршневого предъявляются следующие требования: -высокая износостойкость рабочей поверхности; -высокая механическая прочность; -высокая сопротивляемость циклическим нагрузкам. Выполнение таких требований может быть обеспечено получением 131 износоустойчивого верхнего слоя материала, в сочетании с достаточно прочной сердцевиной, способного работать при заданных условиях. Сталь марки 20 ГОСТ 1050-2013 используется для изготовления поршневых пальцев диаметром 30 мм. подвергаемая для получения необходимой твердости 58-62 HRC цементации на глубину не менее 15% от толщины детали (1,8 - 2,2 мм) Сталь 20 предназначена для цементируемых деталей от которых требуется высокая твердость поверхности и невысокая прочность сердцевины (оси, крепежные детали, пальцы, звездочки) В ее состав входят 0,17-0,24%С, 0,17-0,37%, Si, 0,35-0,65%Mn, не более 0,25%Cu, 0,25%Cr, 0,04%S, 0,04%P. В качестве заготовки в условиях массового производства используется поковка, обеспечивающий минимальный расход металла и высокие прочностные характеристики. Для обеспечения обрабатываемости резанием поковки подвергаются нормализации.Нормализация проводится при температуре 900ºС, твердость HB менее 1430 МПа [4] Технологический процесс упрочнения состоит из насыщения углеродом (цементации), закалки и низкого отпуска. Цементация в связи с массовым производством пальцев проводится в газовой атмосфере эндотермического газа с добавкой природного газа в проходных агрегатах Процесс цементации проводят при температурах 920- 950ºС, приводящих к высоким скоростям насыщения - при толщине слоя 1,5- 1,7 мм скорость насыщения 0,15 мм/ч. При нагреве до температуры цементации при переходе через линию Ас1 перлит превращается в аустенит, а при дальнейшем нагреве феррит постепенно переходит в аустенит, завершая превращение выше Ас3. Структура слоя и сердцевины при температуре насыщения – аустенит. При средней толщине слоя 1,6 мм время цементации - 7 часов. Содержание углерода в поверхностном слое после окончания насыщения 0,8- 1,0%, так как при высоких контактных напряжениях в поверхностном слое пальца цементитная сетка недопустима. При медленном охлаждения в атмосфере агрегата ниже линии Аr3 начинает выделяться цементит в поверхностном слое с содержанием углерода свыше 0,8% или феррит в более глубоких слоях при содержании углерода менее 0,8%. При достижении Аr1 аустенит превращается в перлит. Структура поверхности после охлаждения - перлит (0,8% углерода) или перлит+цементит (0,8-1,0% С), сердцевины - феррит+перлит, так как в стали 0,18% углерода