- •Содержание
- •Введение
- •Исходные данные
- •Инструментарий
- •Определение области компромисса
- •Область суб – компромисса для текучести
- •Область суб – компромисса для свариваемости
- •График зависимости свариваемости от кремния, хрома, меди, ванадия, марганца, никеля.
- •Область суб – компромисса для твердости
- •График зависимости твердости от марганца, хрома, кремния, никеля.
- •Область суб – компромисса для прочности
- •Область суб – компромисса для прокаливаемости
- •Область компромисса
Область суб – компромисса для прокаливаемости
Для нахождения области суб – компромиссов необходимо осуществить наложение графиков отображающих зависимости каждой цели от всех параметров, которые были получены ранее для прокаливаемость в программе ЭКС 1. Причем необходимо осуществить это в одном масштабе, как по химическому составу, так и по механическим свойствам.
После наложения областей суб-компромиссов для прокаливаемости, мы получим следующие изображение:
График зависимости прокаливаемости от марганца, хрома, кремния, никеля, углерода и ванадия.
Название параметра |
Обозначение |
Размерность |
Начальное значение |
Конечное значение |
кремний |
Si |
% |
1.4 |
1.8 |
марганец |
Mn |
% |
0.4 |
0.7 |
хром |
Cr |
% |
0.9 |
1.2 |
ванадий |
V |
% |
0.10 |
0.20 |
углерод |
C |
% |
0.56 |
0.64 |
никель |
Ni |
% |
0.20 |
0.25 |
Вывод: Прокаливаемость – это глубина проникновения мартенситной или троосто-мартенситной структуры и высокой твердости на ту или иную глубину. Прокаливаемость определяется критической скоростью охлаждения, зависящая от состава стали (количество легирующих элементов). Легированные стали вследствие более высокой устойчивости переохлажденного аустенита и соответственно меньшей критической скорости охлаждения прокаливаются на большую глубину, чем углеродистые. Наиболее сильное влияние на прокаливаемость влияет содержание углерода тем больше прокаливаемость . практически все легирующие элементы кроме кремния повышают прокаливаемость, зашьет смешения ТКД в право. Данная сталь должна обладать хорошей закаливаемостью и пркаливаемостью. Как видно из графика в диапазоне 0,157493 – 0,18263 находится область суб-компромиса. В данной области все легирующие элементы находятся в равновесии. Как и было сказано выше из графика видно негативное влияние кремния на прокаливаемость стали, также как видно из графика в стали присутствует комплексное легирование, которое и обеспечивает хорошее прокаливание стали.
Область компромисса
После получения графиков суб-компромиса для текучести, свариваемости, твёрдости, прочности и прокаливаемости можно найти область компромисса для всех функций цели одновременно. Причем необходимо осуществить это в одном масштабе, как по химическому составу, так и по механическим свойствам.
После наложения всех областей суб-компромиссов, мы получим следующие изображение:
Вывод: Сталь марки 18ХГТ, имеет высокую прокаливаемость, хорошую прочность и релаксационную стойкость, ее применяю для изготовления крупных высоконагруженных пружин и рессор. Предел выносливости стали, а следовательно, и долговечность рессор и пружин резко снижается при наличии на поверхности различных дефектов (забои, рисок, царапин и т.д.), играющих роль концентраторов напряжений.
Для сталей, используемых для пружин, необходимо обеспечить сквозную прокаливаемость, чтобы получить структуру троостита по всему сечению. Упругие и прочностные свойства пружинных сталей достигаются при изотермической закалке. Пружинные стали легируют элементами, которые повышают предел упругости – кремнием, марганцем, хромом, вольфрамом, ванадием, бором. В целях повышения усталостной прочности не допускается обезуглероживание при нагреве под закалку и требуется высокое качество поверхности.