Меню
  
Смотрите также:



 Главная   »  
страница 1 страница 2 ... страница 6 страница 7

Annotation.


This graduation project is devoted to a workshop for thermal treatment of large size parts made following types: EI-817, VMS-2, VML-3, VMS-5, EP-288, EI-878, 12H18M9T, 12H18M10T its annual output is projected at 7000 tonn.

Введение.


В соответствии с решениями Правительства России в настоящее время необходимо обеспечение дальнейшего экономического прогресса общества, ускорение научно-технического прогресса, повышение эффективности общественного производства для скорейшего выхода страны из кризиса. В настоящее время особое внимание уделяется необходимости оперативного развития машиностроительной области промышленности. Для этого необходимо разрабатывать и внедрять высокоэффективные методы повышения прочностных свойств, коррозионной стойкости, тепло и хладостойкости применяемых металлов и сплавов. Использование автоматизированных линий и машин, автоматических манипуляторов с программным управлением позволит исключить ручной малоквалифицированный труд, особенно в тяжелых и вредных условиях для человека.

Постоянное расширение сферы автоматизации является одной из главных особенностей промышленности на данный этап.

Особое внимание уделяется вопросам промышленной экологии и безопасности труда производства. При проектировании современной технологии, оборудования и конструкций необходимо научно обосновано подходить к разработке безопасности и безвредности работ.

В связи с развитием промышленности усилилось загрязнение окружающей среды, поэтому рациональное использование природных ресурсов – дело государственного значения.



Производственное задание.


Годовая производственная программа по выпуску продукции проектируемом термическом цехе составляет 7000 тонн.

Место расположения проектируемого термического цеха в – городе Москва. Главным источником тепловой энергии для проектируемого цеха является электроэнергия. К преимуществам электронагрева относятся: возможность регулирования в широких пределах процесса нагрева, выделение тепла без внесения в рабочее пространство топлива, и окислителя, что позволяет проводить процесс в весьма чистых и контролируемых атмосферах; отсутствие продуктов сгорания что предохраняет от загрязнения окружающую среду и уменьшает затраты на очистные установки.

Общие преимущества электротехнических устройств: транспортабельность, простота подачи электроэнергии, компактность конструкции, лучшие условия труда.

Недостатки электронагрева: большая стоимость электроэнергии по сравнению со стоимостью эквивалентного количества угля мазута и особого газа; сложность изготовления, комплектации и эксплуатации оборудования.

Электронагрев позволяет получить продукцию более высокого качества, электротермические процессы, улучшают и облегчают условия труда, повышают безопасность, обеспечивают комфорт.

С точки зрения характера производства проектируемый цех является крупносерийным. Детали изготовляются большими партиями, которые одновременно запускаются в производство.



Технические условия на изготовление выпускаемых изделий, на которых базируются технологические процессы термической обработки:

  1. материалы для изготовления: ЭП–817м, ВМС–2, ВМП–3, ВМС–5м, ЭП–288, ЭИ–878, 12Х18Н9Т, 12Х18Н10Т;

  2. химический состав перечисленных сталей должен удовлетворять тем требованиям, которые перечислены в таблицах в металлургической части.

  1. Спецификация деталей подвергаемых термической обработке.

  1. наименование деталеймарка сталимасса, кггабариты, ммколичество на годовуюпрограммуштуккгфланецЭП-817464160062060540250560траверка10701400700140300321000профиль2.56658001500037500профиль6.3870160016000100800лист26.5550013504800127200лист30.58556014004000122320шток54.868014007400430290пруток19.2145155010000192100пруток12.75351700360045900лента6.31.53001760800050400Итого:1852790


  1. наименование деталеймарка сталимасса, кггабариты, ммколичество на годовуюпрограммуштуккгпластинаВМС-228.255101400300084600фланец34.9103001500240083760пруток8.76301600900078840пруток9.84351320650063960пруток19.744516007400146076лист11.172.5480120016000178720лист34.1456001460110037554лента6.71.24001800960064320лента4.10.83601800960039360полоса2.451.216017001540037730Итого:814920отливкаВМЛ-320.18260110901200084600отливка1.347070351960083760отливка1.72110100201840078840отливка11.1160110801500063960отливка2.061201102021000146076отливка2.68140803020800178720отливка2.348075502100037554отливка4.24150904012400064320отливка13.1821010080660039360отливка10.1618012060800037730Итого:835560прутокВМС-53.682015001200044160пруток9.12301650530048336пруток10.53351400610064223пруток17.68401800210037128лист32.12548017004500144540лист59.1850019902300135930лист42.26106009004000169040лист31.59456018003600113724лист14.344480950250035850лист39.58651016503400134877Итого:927513прутокЭП-28822.324518009000200880пруток18.614019005500102355пруток9.3730170016000149920пруток4.96309001400069440полоса2.2622106901600036160лист70.288800140024000168672лист14.892.5400190010400154856лист81.2810013001800146160лист23.964450170010000239600лист32.155510160013700118955Итого:1386998




  1. наименование деталеймарка сталимасса, кггабариты, ммколичество на годовуюпрограммуштуккглистЭИ-8784.781.5500800870041586лист15.262.54501700160024416лист33.5447601400180060372лист30.293.66801560200060580полоса3.87130016501666025242полоса3.87130016501600025242лента1.65113016001600026400лента2.961.118018401210035816пруток13.62351800400054480пруток10.2301800240024480Итого:382652лист12Х18Н9Т6.342500800420026628лист15.482.56001300160024768лист13.4225801450120016104пруток6.59251700540035586пруток8.65301650260023946пруток9.21301550180015570полоса6.3722401600500031850лента3.651.52001460870037755лента1.841.510015001200022080лента1.451.410012501100015950Итого:244237профиль12Х18Н10Т3.264801250550018480профиль4.465.5741360420018732пруток4.49201800340015266пруток14.87361850210031277полоса6.942.52501400470032618полоса5.3622801150300016080полоса9.722.53401450350034020лист11.651.56501500310036115лист11.671.57001400310036177лист19.4826801800160031168Итого:269883Программа по выпуску составляет 6714553 кг.

  1. Расчет годовой программы по запуску.

  1. наименование деталеймарка сталиГодовая программа, тпо выпускупо запускуфланецЭП-817250.56259траверка321.00331профиль37.5040профиль100.80105лист127.20132лист122.32127шток403.29412пруток192.10198пруток45.9049лента50.4054№наименование деталеймарка сталиГодовая программа, тпо выпускупо запускупластинаВМС-284.6088фланец83.7687пруток78.9482пруток63.9667пруток146.076150лист178.72183лист37.55440лента64.3268лента39.3632полоса37.7340отливкаВМЛ-3242.16249отливка26.26429отливка31.64834отливка166.50170отливка43.2646отливка55.74459отливка49.1453отливка52.57657отливка86.98891отливка81.2885прутокВМС-544.1647пруток48.33652пруток64.23368пруток37.12840лист144.54150лист135.93141лист169.04175лист113.724118лист35.8538лист134.572139прутокЭП-288200.88207пруток102.355107пруток149.92155пруток69.4473полоса36.1639лист168.672174лист146.16152лист154.856160лист239.6264лист118.995123листЭИ-87841.58644лист24.41627лист60.37264лист60.5864полоса25.24228полоса26.4029лента29.2832лента35.81638пруток54.4858пруток24.4827

  1. наименование деталеймарка сталиГодовая программа, тпо выпускупо запускулист12Х18Н9Т26.62829лист24.76827лист16.10419пруток35.58638пруток15.58718пруток23.94627полоса31.8515лента31.75535лента22.0825лента15.9518профиль12Х18Н10Т18.4821профиль18.73221пруток15.26618пруток31.22734полоса32.61835полоса16.0819полоса34.0237лист36.11539лист36.17739лист31.16834

Программа по запуску составляет 7000 тонн, из них:

ЭП-817 – 1709 т,

ВМС-2 – 837 т,

ВМЛ-3 – 873 т,

ВМС-5 – 968 т,

ЭП-288 – 1436 т,

ЭИ-878 – 411 т,

12Х18Н9Т – 271 т,

12Х18Н10Т – 297 т,


  1. Требования к деталям после термической обработки.

марка

сталив, МПа, %, %HRCНВфотп,

ммЭП-8171250-14001055–3.05-3.2ВМС-21150-14009-104533-413.05-3.27ВМЛ-31220-14501235–2.9-3.3ВМС-51500-1700155043-46–ЭП-2881100-1400125034-413.1-3.45ЭИ-878700-1000–55––12Х18Н9Т

12Х18Н10Т520-550–55––




Металлургическая часть.

Коррозионная сталь ЭП–817.


Сталь ЭП–817 (0614Н6Д2МБТ) относится к коррозионностойким мартенситостареющим сталям. Сталь ЭП-817 рекомендуется для изготовления нагруженных самолетных узлов (детали, изготовленные из штамповок, поковок, прессованных профилей), работающих при температурах от -70С до +300С в общеклиматических условиях в контакте с топливом. Сталь отличается повышенной стойкостью сварных соединений к коррозионному растрескиванию под напряжением, а также значительно более высокой вязкостью при низких температурах (до -70С).

  1. Химический состав стали ЭП–817 (%).

CCrNiCuTiMoNbFeCaSiMn0.05-0.0813.5-14.55.6-6.21.8-2.20.03-0.11.3-1.70.25-0.4основа<0.0050.7<1.0

Введение в сталь ~1.5 % Mo, тормозящего диффузионные процессы по границам зерен сдвигают начало выделения карбидной сетки в область более высоких температур, что вызывает разделение этих областей в зоне термического влияния в сварном соединении. Влияние молибдена на изменение предела прочности при старении стали ЭП–817 показано на рисунке 1.



  1. Влияние температуры старения на временное сопротивление стали ЭП–817.

Для измельчения зерна и обеспечения высокой коррозионной стойкости перекрестных швов в сталь введено 0.25–0.4 % Nb. Легирование стали, ферритообразующими элементами Mo и Nb потребовало повышения содержания в ней никеля до ~ 6 % для подавления процесса образования  -феррита. При этом сталь по составу оказалась сдвинутой ближе к области сталей переходного класса, поэтому после закалки была введена операция обработки холодом.

  1. Механические свойства стали при комнатной и повышенной температурах.

состояние

материалаtC

испыт.0,2

МПав, Мпа, %, %термически обработанный по режиму:

отжиг при 650С, закалка с 1000С на воздухе, обработка холодом при -70С, =2.5 часа, обезводораживание 400С =3 часа, старение при 515С =1 час20

300

350


4001210-1240

910-1030


930-970

880-9501310-1400

1100-1170

1070-1130

1030-115012-14

11-12


10-13

11-1457-60

57-60

54-59


53-58Исследования механических свойств при повышенных температурах показало, что сталь обладает достаточно высокими прочностными характеристиками при температурах до 300С. Для оценки хладостойкости стали в больших сечениях в условиях жесткого напряженного состояния определяли критический коэффициент интенсивности напряжений Kic и ударную вязкость образцов с трещиной, в том числе при температурах -70С. Испытания Kic проводились на образцах с толщиной 50 мм, что несколько превышает толщину деталей, изготовляемых из этой стали. Результаты показали высокую надежность стали.

  1. Вязкость стали ЭП–817 при комнатной и низкой температурах.

состояние материалаtС испыт.ан, ат.у., К, термически обработанный по режиму:

отжиг 650С =6часов, закалка с 1000С в воде, обработка холодом –70С, =2.5 часа, обезводораживание 400С =3 часа, старение при 515С =1.5 часа.20

-701.0-1.5

0.6-0.90.5-0.8

0.3-0.6>5500

4000-4500В процессе электрошлакового переплава сталь ЭП–817, как и другие высококачественные коррозионностойкие стали, насыщаются водородом, в том числе диффузионно-подвижным, что может привести к замедленному разрушению, снижению относительного сужения стали (см. рисунок 2).





  1. Влияние водорода на величину относительного сужения и сопротивления замедленному разрушению при растяжению стали ЭП-817.

Присутствие водорода снижает также критический коэффициент интенсивности напряжений К, причем при одинаковом уровне прочности это снижение более резко для стали, состаренной при 425С по сравнению с перестаренной при 515С. Для удаления водорода их стали целесообразно применять отпуск при 400С после обработки холодом.



  1. Влияние диффузионно-подвижного водорода на свойства стали ЭП-817.

состояние материаламесто вырезки образцовсодержание водорода 0,2, МПав, МПа, %ак,

замедленное разрушениен, МПавремя разгр, суткитермически обработанный по режиму:

отжиг при 650С, =6 часов, закалка с 1000С =2 часа в воде, обработка холодом при -70С, =2 часа, старение при 515С =2 часасерце-вина3.791400-11501300-132046-481.1-1.2900

1100

1250>5


>5

0.6-1.3в поверхностных слоях0.511501310-134062-651.1-1.21300

1700

1800


1900>5

>5

>5



>5Влияние обезводораживающего отпуска при 400С на свойства стали обезв. отпускасодержание водорода0,2, МПав, МПа, %ак,

замедленное разрушениен, МПавремя разгр, суткибез отпуска4.111201130401.4900-1200>5153.111301320471.2-1.5900-1450>5301.8511301320601.41450-1900>5600.311201330611.2-1.41800-1900>5



страница 1 страница 2 ... страница 6 страница 7
скачать файл

Смотрите также: