Соответствие выбранной марки стали профилю требований

Свойство	, МПа	, МПа	, %	, %	KCU, МДж/м2	, МПа	HB, МПа	, 0С не выше
Не менее
Профиль требований						Max	2305-2717	Min	Min
Сталь 35ХГСА					0,39			-25	1,3

Й этап. Выбор режима термической обработки

Свойства стали 35ХГСА в целом соответствуют профилю требований. Более высокое в сравнении с другими сталями значение является приемлемым, поскольку в техническом задании не оговаривается высокая устойчивость к охрупчиванию при отрицательных температурах. Другие стали, более подходящие по основным показателям к профилю требований, не соответствуют дополнительному условию: максимальная прочность.

Таким образом, окончательно выбираем сталь марки 35ХГСА после закалки и отпуска одним из следующих способов, которые обеспечивают требуемые свойства:

1. Изотермическая закалка с температуры 880 ⁰С в селитре, имеющей температуру 280 – 310 ⁰С, охлаждение на воздухе;

2. Закалка в масле с температуры 950⁰С и отпуска при температуре 700⁰С, охлаждение на воздухе;

3. Закалка в масле с температуры 890⁰С и отпуска при температуре 230⁰С, охлаждение после отпуска на воздухе или в масле

Й этап. Выбор альтернативной марки стали для отливок и способа литья

Категории прочности КП 590 для поковок в большей степени соответствует категория прочности КТ60 для стальных отливок. Этой категории прочности удовлетворяют следующие марки сталей: 30ХГСФЛ, 20ГНМФЛ, 35ХГСЛ и 35НГМЛ.

Марка стали и термическая обработка	, МПа	, МПа	, %	, %	KCU, МДж/м2
Не менее
30ХГСФЛ					0,441
20ГНМФЛ					0,589
35ХГСЛ					0,392
35НГМЛ					0,392

Максимальную прочность имеют стали 30ХГСФЛ и 35ХГСЛ. Поскольку сталь 30ХГСФЛ обладает большей пластичностью, чем сталь 35ХГСЛ (относительное удлинение и сужение у стали 30ХГСФЛ больше), ее и выбираем в качестве искомой.

Масса детали:

Сравнительно небольшая масса изделия и заданный тип производства (мелкосерийное) позволяют в качестве экономически оправданного способа получения отливки выбрать литье в песчаные формы.

Й этап. Зарубежные аналоги выбранной марки стали

Аналогами стали 35ХГСА являются стали, выпускаемые Болгарией – 30ChGSA, Польшей – 30HGS, 30GGSA и Чехией – 14331. Химический состав и механические характеристики этих сталей аналогичны стали 35ХГСА (ГОСТ 4543-71)

Аналогами стали 30ХГСФЛ являются стали, выпускаемые Японией – SCMnCr2 и Чехией – 422724. Химический состав и механические характеристики этих сталей аналогичны стали 30ХГСФЛ (ГОСТ 977-88)

Заключение

В соответствии с заданием в данной работе составлен профиль требований, необходимый для определения марки стали, которую следует применить для изготовления вала. Выбрана наиболее подходящая марка стали, обладающая наибольшей прочностью, и определен вид термической обработки. С помощью марочника сталей найдена альтернативная марка легированной стали для отливок и способ ее литья. Определены наиболее точные зарубежные аналоги данных сталей.