Выберите и обоснуйте марки сплавов для изготовления: спирального сверла, шпильки, лопатки газовой турбины. (Решение → 817)

Заказ №39301

Выберите и обоснуйте марки сплавов для изготовления: спирального сверла, шпильки, лопатки газовой турбины.

- выбор сплава для изготовления спирального сверла Основным типом свёрл, наиболее широко применяющимся в промышленности, является спиральное сверло. Оно применяется при сверлении и рассверливании отверстий диаметром до 80 мм. Такие свёрла состоят с основных частей: режущая, направляющая, хвостовик. Режущая и направляющая части составляют рабочую зону сверла, оснащённую двумя винтовыми канавками. Сверла, диаметром >10мм изготавливают сварными. Режущая часть сверла состоит из двух (зубьев), которые в процессе сверления своими режущими кромками врезаются в материал заготовки и срезают его в виде стружки. Процесс сверления отличается от других видов резания металла. При сверлении приходится просверливать отверстия в сплошном металле. Сверла должны обладать высокой твердостью, а при работе в тяжелых условиях с большой скоростью - теплостойкостью. Сверла работают нижней, заостренной частью, и поэтому рабочая часть должна быть твердой. Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что сверло должно обладать высокой износостойкостью, теплостойкостью. Поэтому для производства сверла, учитывая требуемые свойства, необходимо использовать быстрорежущие стали, такие как: Р18, Р6М5К5, Р12. В таблицах 1-3 представим физико-механические свойства выбранных материалов [2]. Применяется для изготовления таких инструментов как: резцы, сверла, фрезы, резьбовые фрезы, долбяки, развертки, зенкеры, метчики, протяжки 348 для обработки конструкционных сталей с прочностью до 1000 МПа, от которых требуется сохранение режущих свойств при нагревании во время работы до 600 °С. Таблица 1- Механические свойства стали Р18 [2] Режимы термообработки σ и (МПа) σв(МПа) KCU (Дж / см2 ) HRC Закалка 1280 °С, масло. Отпуск 550 трехкратный по 1 ч 3060 2350 17 58..60 Таблица 2- Механические свойства стали Р6М5К5 Режимы термообработки σ и (МПа) σв(МПа) KCU (Дж / см2 ) HRC Закалка 1220 °С, масло. Отпуск 550 трехкратный по 1 ч 2980 2050 - 58..60 Применяется для обработки высокопрочных нержавеющих и жаропрочных сталей и сплавов в условиях повышенного разогрева режущей кромки. Таблица 3-Механические свойства стали Р9 Режимы термообработки σ и (МПа) σв(МПа) KCU (Дж / см2 ) HRC Закалка 1230 °С, масло. Отпуск 600 трехкратный по 1 ч 3150 1960 - 61 Применяется для изготовления инструментов простой формы, не требующих большого объема шлифовки, для обработки обычных конструкционных материалов. 349 Проанализировав свойства материалов, указанных в таблицах 1-3, а также область применения можно сделать вывод, что целесообразнее всего применять для изготовления сверл сталь Р18, так как она заданным свойствам соответствует и применяется при повышенных температурах. Сталь Р18 – сталь инструментальная быстрорежущая ~1% С углерод, 18% W вольфрам, Полный химический состав представим в таблице 3 Таблица 4- Полный химический состав стали Р18[2] C Si Mn Ni S P Cr Mo W V Co Cu 0.73 - 0.83 0.2 - 0.5 0.2 - 0.5 до 0.6 до 0.03 до 0.03 3.8 - 4.4 до 1 17 - 18.5 1 - 1.4 до 0.5 до 0.2 5