Anyagválasztás dugattyúcsaphoz

Átírás

1 Anyagválasztás dugattyúcsaphoz A csapszeg működése során nagy dinamikus igénybevételnek van kitéve. Ezen kívül figyelembe kell venni hogy a csapszeg felületén nagy a kopás, ezért kopásállónak és 1-1,5mm vastagságban maximális keménységűnek kell lennie. Ezért a szerkezeti acélok közül és azok közül is a betétben edzhető acélok közül választunk. A választott acél Anyagminőség jele: 15CrMo5; Darabolás: a forgácsoláshoz kisebb darabokra vágják. 2. Normalizálás: ezzel az eljárással előkészítik az acélt a forgácsolásra, mivel ebben az állapotban könnyebben forgácsolhatóak az acélok. A 3 átalakulási hőmérséklet fölé hevítik a munkadarabot. 3. Forgácsolás: kialakítják az alkatrész végleges mérteit, formáját. 4. Edzés: ezzel az eljárással megfelelő szívósságot, keménységet adnak az acélnak. A dugattyúcsapokat a betétben edzés technológiával edzik. Ez a folyamat két lépésből áll, cementálásból és edzésből; jelen esetben kettős edzésből. A cementálás során A 3 hőmérséklet fölé hevítik a darabokat (gyakorlatban C). Ezt követi egy kettős edzés, ahol először a mag, majd a kéreg összetételét állítják be (ez az eljárás garantálja az 1-1,5 mm vastagságban a maximális keménységet). 5. Megeresztés: a kettős edzés miatti feszültségkülönbséget ezzel az eljárással csökkentik ( C-on).

2 Anyagválasztás hajtórúdhoz A hajtórúdnak (forgattyúkarnak) működése során a motorban nagy és ismétlődő, lökésszerű húzó, nyomó és hajlító igénybevételt kell elvisenie. Az acélnak ezért szívósnak és nagy szakítószilárdságúnak (1000 Mpa) kell lennie. A választott acél anyagminőség jele: 36CrNiMo4; Süllyesztékes kovácsolással előállítják a darabot. 2. Normalizálással kiegyenlítik a szövetszerkezet egyenletlenségeit. A darabot A 3 hőmérséklet fölé hevítik, ausztenesítik. Finom szövetszerkezet jön létre. A folyamat percig tart ötvözött acéloknál. 3. Szabadalakító kovácsolással a darabot tovább alakítják. 4. Az anyagot nemesítik, ez az edzést és a megeresztést magábanfoglaló műveletcsoport. A megeresztés itt C-on történik. Az anyag viszonylag nagy szilárdság mellett nagy szívóssággal fog rendelkezni. 5. A darabot készre forgácsolják.

3 Anyagválasztás menethengerlő görgöhöz A görgő használata során mérsékeltebb igénybevételnek van kitéve. Mivel másik fémet munkálunk meg vele, viszonylag nagy keménységűnek és kopásállónak kell lennie. Az előírt keménységtartomány HRC. Kis darabszámban történik a gyártása. A hidegalakításhoz ajánlott szerszámacélok közül választottunk, mivel a menethengerlés (forgácsolás) hidegalakítás. A választott acél anyagminőség jele: X165CrMoV12; Forgácsolással előállítják a görgőt. 2. Normalizálással a szövetszerkezet kedvezőtlen egyenletlenségeit egyenlítik ki. Finom szövetszerkezet keletkezik. A darabot A 3 átalakulási hőmérséklet fölé hevítve ausztenesítik. A hőntartás ötvözött acéloknál percig tart. 3. Az edzés során a darabot C-ra hevítik, 6-10 percig hőn tartják, ausztenesítik majd lehűtik, hogy megfelelő szilárdságú martenzites szövetszerkezet alakuljon ki. 4. Az edzés során rideg, feszültséggel terhelt lesz az acél, ezt csökkenti a megeresztés. Ez A 1 - nél kisebb hőmérsékletre hevítést, 1 órán át tartó hőn tartást majd hűtést jelent. 5. Végül készre köszörülk a darabot.

4 Anyagválasztás lefejtőmaróhoz A szerszámot fogaskerekek nagyteljesítményű marásához használják. A nagy igénybevételek miatt a szerszám megfelelő keménységgel kell rendelkezzen, hogy adott feladatra alkalmas legyen. A gyorsacélok közül választunk. Az előírt keménység 63 HRC. A lefejtőmaró mérete: átmérő 100mm, hossz 100mm, modul 5mm. Ezek alapján a választott acél anyagminőség jele: R3; Szabadalakító kovácsolással C-on előállítják a szerszámot. Ez még nem egészen pontos. 2. Melegmenkuláskor durva egyenletlen szövetszerkezt jön létre, ezért a darabot normalizálják s így a kedvezőtlen egyenletlenségeket kiegyenlítik. Finom szövetszerkezet keletkezik. A darabot A 3 átalakulási hőmérséklet fölé hevítve ausztenesítik. A hőntartás ötvözött acéloknál percig tart. 4. Forgácsolással kialakítják a darab végleges alakját. 3. Ez után a darabot lépcsőzetesen hevítik, mélyhűtik, majd háromszorosan edzik ugyanazon a hőmérsékleten, C-on. 4. Edzés után a darabot megeresztik, ez csökkenti az acél ridegségét. 5. A darabot készre köszörülik.

5 Anyagválasztás gőzfejlesztőhöz A gőzfejlesztőben levő csőspirál anyagválasztásánál figyelembe kell venni, hogy ebben az esetben magas az üzemeltetési hőmérséklet (550 C), és a nyomás. Fontos, hogy az anyag ellenálljon ennek a hőmérsékletnek, nyomásnak, hiszen ha ez nem teljesül, akkor könnyen bekövetkezne egy baleset, meghibásodás. Ezért is szükséges a következő előírás: 1000 óra működés utáni 1%-os nyúlást 70 MPa okozhat. A választott acél anyagminőség jele: 2Cr10Mo45.47; Kiinduló állapot a csőhúzással létrehozott csőspirál. 2.Feszültségcsökkentés: a megmunkálások során felgyülemlett feszültségek részleges megszüntetése a cél. A munkadarabot felhevítik A 1 alatti hőmérsékletre, majd hőntartás következik adott ideig, ezután lassan kemencében lehűtik a darabot. 3. Edzés: a munkadarabot C hőmérsékletre hevítik lassan, hogy ne deformálódjon a cső. Hőntartás a hőkiegyenlítődés után ötvözött acéloknál 6-10 perc. 4. Hűtés, megeresztés: C fokról kemencében 700 C fokig, utána 1 óra hőntartás, majd hűtés levegőn.

6 Anyagválasztás vasalótalphoz A vasalótalp anyagának megválasztásánál az elsődleges szempontok, hogy az elkészült alkatrész viszonylag könnyű legyen, olcsón elő lehessen állítani, és nagy darabszámban készülhessen, emellett a talp felülete kemény, ütésálló legyen. A választás egy rozsdamentes acélra esett, mivel ez olcsó, könnyen hozzáférhető, és legyártható belőle az alkatrész, emellett bírja a 200 C hőmérsékletet is. Ezek alapján a választott acél: Anyagminőség jele: X12Cr13; A talp előállítása utána egy feszültségmentesítés következik, hogy a gyártás során fellépő feszültségeket megszűntesse. 2. Ahhoz, hogy a talp megfelelő mértékben ütésálló, kemény legyen, martenzites acélt kell létrehozni, ez edzéssel érhető elő ( C-ra történő hevítés és hőntartás). 3. Hűtés: az egyszerű alak miatt olajban történik, ekkor jön létre a martenzites szövetszerkezet. 4. Megeresztés: az edzett acél rideg és feszültséggel terhelt, ezen állapotok csökkentését vagy megszüntetését lehet elérni ezzel a hőkezeléssel. A talpat C hőmérsékletre hevítik fel majd hőntartás, és lassú hűtés következik. Ennek a hőkezelési folyamatnak az időtartama általában 1 óra.