机械工程材料习题答案_王章忠主编_第二版
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- 发布时间:2012-10-07
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机械工程材料习题答案王章忠主编第二版
例1:某工厂生产精密丝杠,尺寸为φ40×800mm,要求热处理后变形小,尺寸稳定,表面硬度为60~64HRC,用CrWMn钢制造;其工序如下:热轧钢棒下料→球化退火→粗加工→淬火、低温回火→精加工→时效→精磨。试分析:1. 用CrWMn钢的原因。2. 分析工艺安排能否达到要求,如何改进
丝杠是机床重要的零件之-,应用于进给机构和调节移动机构,它的精度高低直接影响机床的加工精度、定位精度和测量精度,因此要求它具有高精度和高的稳定性、高的耐磨性。在加工处理过程中,每-工序都不能产生大的应力和大的应变;为保证使用过程中的尺寸稳定,需旧能消除工件的应力,旧能减少残余奥氏体量。丝杠受力不大,但转速很高,表面要求有高的硬度和耐磨性,洛氏硬度为60~64 HRC。
根据精密丝杠的上述要求,选用CrWMn钢较为合适。其原因如下:
(1)CrWMn钢是高碳合金工具钢,淬火处理后能获得高的硬度和耐磨性,可满足硬度和耐磨性的要求。
(2)CrWMn钢由于加入合金元素的作用,具有良好的热处理工艺性能,淬透性好,热处理变形小,有利于保证丝杠的精度。目前,9Mn2V和CrWMn用得较多,但前者淬透性差些,适用于直径较小的精密丝杠。
对原工艺安排分析:原工艺路线中,由于在球化退火前没有安排正火;机加工后没有安排去应力退火;淬火、低温回火后没有安排冰冷处理等项原因,使得精密丝杠在加工过程中会产生很大的应力和变形,很难满足精密丝杠的技术要求。所以原工艺路线应改为:下料→正火→球化退火→粗加工→去应力退火→淬火、低温回火→冷处理→低温回火→精加工→时效→半精磨→时效→精磨。
例2:有-载重汽车的变速箱齿轮,使用中受到-定的冲击,负载较重,齿表面要求耐磨,硬度为58~62HRC齿心部硬度为30~45HRC,其余力学性能要求为σb>1000MPa,σOF≥600MPa,AK >48J。试从所给材料中选择制造该齿轮的合适钢种。
35、45 、20CrMnTi 、38CrMoAl 、T12
分析:从所列材料中可以看出35、45 、T12钢不能满足要求。对剩余两个钢种的比较可见表1。
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