Оптимизация структуры высокопрочных крепежных деталей при ресурсосберегающих технологиях

авторский проект Напалкова Александра Валерьевича

ОСТ 23.4.87-76 Винты самонарезающие с полукруглой головкой для металла и пластмассы. Размеры. (разработан вновь) …>>

ОСТ 23.4.95-76 Гайки шестигранные с капроновым кольцом. Конструкция и размеры. (разработан вновь) …>>

Технологические расчеты упругих элементов.

Руководящий технический материал. Часть 1. Поверочные расчеты пружин и пружинных колец. Ливотов В.С., Просвиров А.С., Напалков А.В. – Волгоград, 2002 – 16 с.: ил.

Скачать бесплатно >>

Инженерные программы бесплатно >>

Технические условия

Т.У. >>

Вопрос 70: В настоящее время, в связи с тем, что производитель предлагает самим производить проволоку и контролировать ее качество, возникла потребность в более подробном описании технологических операций подготовки низкоуглеродистой проволоки для холодной штамповки, в т.ч. расход основных материалов и ресурсов. Прошу Вас проинформировать обладаете ли Вы такой информацией?

Ответ >>

Вопрос 69: Пришлите, пожалуйста, технологические схемы с конструкцией инструмента на детали типа болт с внутренним шестигранником, болт с шестигранной головкой и фланцем, пустотелая заклепка. Спасибо.

Ответ >>

Оптимизация структуры высокопрочных крепежных деталей при ресурсосберегающих технологиях

Королева Е.Г.

Из автореферата диссертации канд. техн. наук

Актуальность работы На современном этапе развития автомобилестроения особо актуальной задачей является снижение материалоемкости современного автомобиля, что позволит уменьшить экологическую нагрузку на окружающую среду, как на стадии производства, так и его эксплуатации. Ее реализация осуществляется в рамках общеевропейских программ, таких как ULSAB – ультралегкий кузов, а также программ по повышению доли высокопрочных крепежных деталей в современном автомобиле. Последняя программа особенно актуальна для отечественного автомобилестроения, для которого доля высокопрочных крепежных деталей (уровня прочности от 800 до 1200 МПа, что соответствует классам прочности 8.8, 10.9 и 12.9) не превышает 45%. Реализация программ снижения материалоемкости производства крепежных деталей, сопровождается стремлением автопроизводителей снизить также и его энергоемкость, так как существующая технология изготовления предполагает существенные энергозатраты как на стадии подготовки металлопроката, так и на стадии термообработки готовых изделий. В этой связи, весьма актуальной является задача данной работы – разработка и реализация комплексного технологического решения по созданию ресурсосберегающей технологии производства высокопрочных стержневых крепежных деталей из экономнолегированных сталей со специально подготовленной перед холодной высадкой структурой, обеспечивающей формирование заданного комплекса потребительских свойств только за счет деформационного упрочнения (исключая завершающее термоупрочнение готовых деталей). Использование в этой связи термоупрочненного проката, либо проката из микролегированных сильными карбидообразующими элементами сталей, из-за сильного деформационного упрочнения стали, позволяет получать только детали простой формы. Применение сталей с двухфазной структурой, обладающих хорошим сочетанием характеристик прочности и пластичности при холодной деформации, хотя и позволяет получить детали сложной формы, но ограничено необходимостью обеспечения высокоточного режима термической обработки. Нагрев проката токами высокой частоты (ТВЧ) в узком температурном интервале и интенсивное спрейерное охлаждение позволяет использовать экономнолегированные, и, в частности, новые, низкоуглеродистые, микролегированные бором стали. Это обеспечивает при холодной объемной штамповке в процессе производства стержневых крепежных деталей оптимальное соотношение прочностных и пластических характеристик.

Цель и задачи исследования На основе установления количественных закономерностей влияния исходной структуры, степени предварительной пластической деформации, температуры закалки из межкритического интервала температур (МКИ) на морфологию упрочняющей фазы и ее трансформацию при последующей холодной пластической деформации разработать новые (и оптимизировать существующие) марки низкоуглеродистых борсодержащих сталей и сквозную ресурсосберегающую технологию производства из них высокопрочных стержневых крепежных деталей.

Научная новизна

1. На основе установленных количественных закономерностей влияния:

- содержания титана (0,01÷0,03% масс), азота (0,005÷0,015% масс), алюминия (0,020% и 0,050% масс) и бора (0,0005÷0,0050 % масс) на концентрацию «эффективного», не связанного в нитриды, бора;

- содержания углерода (0,05÷0,21% масс), марганца (0,30÷1,30% масс) «эффективного» бора (0,0005÷0,0050% масс) на прокаливаемость исследуемых сталей;

предложены (и запатентованы) новые системы экономного легирования и раскисления сталей типа 12Г1Р и 08Р, исключающие связывание бора в нитриды и обеспечивающие повышенные характеристики прокаливаемости.

2. Выявлена зависимость между величиной исходного зерна аустенита (15÷65 мкм), степенью предварительной деформации калибровкой (0÷30%), температурой закалки из МКИ температур (740÷760⁰С) и морфологией упрочняющей фазы в сортовом прокате из стали 10, 08Р и 12Г1Р, а также ее трансформацией при холодной пластической деформации калибровкой в интервале 0÷50%.

Практическая ценность

1. Предложена и опробована в условиях ОАО «БелЗан» сквозная ресурсосберегающая технология производства высокопрочных стержневых крепежных деталей (болты М10´1,25÷М14´1,25 и шпильки М8´1,25÷М16´1,25) из круглого сортового проката низкоуглеродистых борсодержащих сталей, позволяющая получить требуемый комплекс потребительских свойств деталей только за счет деформационного упрочнения, исключая операции их завершающего термоупрочнения и заменяя длительную (до 40 часов) операцию сфероидизирующего отжига проката на его закалку из МКИ (нагрев ТВЧ) круглого сортового проката в мотках, продолжительностью не более 1,5 часа.

2. Результаты работы использованы при оптимизации состава борсодержащих сталей и включены в нормативно- техническую документацию (ТС 00187895-028-2002, ТС 00187895-026-2002, ТС 00187895-031-2003, ТС 00187895-062-2004) на производство из них сортового проката в мотках. Полученные результаты защищены 4-мя патентами РФ.

3. Разработана и освоена на ОЭМК ресурсосберегающая технология производства сортового проката Æ12÷Æ32 мм из борсодержащих сталей типа 12Г1Р и 08Р. Опытные партии стали 08Р (500 т) и 12Г1Р (10000 т) успешно переработаны в условиях ОАО «БЕЛЗАН».

Апробация работы Результаты проведенных исследований докладывались на I и II Евразийской научно-практической конференции «Прочность неоднородных структур», апрель 2002 и 2004 г.г., Москва, МГИСиС; на II Международной научно-практической конференции «Материалы в автомобилестроении», июль 2003 г., Тольятти, ОАО «АВТОВАЗ»; I Международной школе «Физическое материаловедение», ноябрь 2004 г., Тольятти, Россия; на Научно-техническом семинаре «Научно-техническое обеспечение инновационной деятельности предприятий, институтов, фирм в металлургии», 17 ноября 2004 г., Москва, МГИСиС.

Публикации По теме диссертации опубликовано 11 работ, в том числе получено 4 патента РФ. Публикации отражают основное содержание работы

Структура работы и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов и приложения. Общий объем 148 машинописных страниц, в том числе 46 рисунков, 19 таблиц, библиография 183 источника.

Выводы по работе

1. Разработаны и запатентованы новые системы легирования и раскисления сталей типа 12Г1Р и 08Р, исключающие связывание бора в нитриды и обеспечивающие максимум прокаливаемости, а также предложена и освоена технология производства из них в условиях стана 350 ОАО «ОЭМК» сортового проката диаметром 12¸30 мм с гарантированным комплексом свойств, получаемым непосредственно в потоке стана.

2. Разработан и внедрен на ОАО «БелЗАН» автоматизированный комплекс с нагревом ТВЧ для закалки из МКИ сортового проката (диаметром от 10 до 18 мм) в мотках из микролегированных низкоуглеродистых борсодержащих сталей, обеспечивающий точное поддержание температурного режима закалки по длине проката (±3¸5^оС), и как следствие – стабильный уровень механических свойств как по длине проката, так и по его сечению.

3. Выявлена зависимость между величиной исходного зерна аустенита (15÷65 мкм), степенью предварительной деформации калибровкой (0÷30%), температурой закалки из МКИ температур (740÷760⁰С) и морфологией упрочняющей фазы в сортовом прокате из стали 10, 08Р и 12Г1Р, а также ее трансформацией в процессе холодной пластической деформации калибровкой в интервале 0÷50%.

4. Показано, что как в борсодержащих, так и в низкоуглеродистых сталях увеличение размера исходного зерна аустенита от 15 до 65 мкм незначительно (<10%) увеличивает прочность во всем исследуемом интервале деформаций (от 0 до 60%). Повышение температуры закалки от 740 до 760^оС увеличивает прочностные характеристики борсодержащих (на 15÷20%) и низкоуглеродистых сталей (20÷25%), особенно при больших степенях деформации. При этом пластичность снижается на 10÷15%.

5. Разработана и внедрена в условиях ОАО «БелЗАН» технология производства высокопрочных стержневых крепежных деталей детали (s_в³800 МПа) из сортового проката низкоуглеродистых борсодержащих сталей, предварительно закаленного из МКИ. Предложенное технологическое решение позволило: сократить продолжительность производственного цикла изготовления продукции на 30%, использовать горячекатаный прокат вместо сфероидизованного, отказаться от проведения длительного (более 40 часов) сфероидизирующего отжига проката на стадии подготовки металла перед высадкой и термоупрочнения готовых изделий, исключить операции правки и рихтовки готовых деталей. Внедрение одного предложенного в работе закалочного комплекса позволяет высвободить не менее пяти шахтных печей и один закалочно-отпускной агрегат.

6. Из сортового проката сталей 12Г1Р и 08Р (Æ 14 мм), закаленного от 740^оС, изготовлена опытная партия шпилек М12´1,25 и болтов М12´1,25, прочность которых на разрыв, (при испытании косой шайбой), твердость и удлинение в резьбе, не менее, чем на 10% превышают требования стандарта «Фиат-Ваз». Детали рекомендованы для промышленного внедрения…

Практическое руководство по проверке расчета пружин при изготовлении. Н. Новгород, 1951. – 39 с.

Содержание >>

Безручко И.И. Индукционный нагрев для объемной штамповки. Л.: Машиностроение. Ленингр. отделение, 1987. – 126 с., ил.

Содержание книги >>

Опыт КАМАЗа по технологии производства большегрузых автомобилей. Термическая обработка / Зинченко В.М., Королев Ю.К., Колышкин Г.Я., Емельянов П.П, Николаев Е.Н. М.: Спец-ный информационный центр по технологии автомобилестроения, 1978. – 66 с.

Содержание >>

Вопрос 68: Если Вы имеете контакт с фирмой YUTA Прошу выслать каталог с прайсом.

Ответ >>

Вопрос 66: Прошу Вас, сообщите полный перечень таблиц Фиат Ваз на заклепки.

Ответ >>

Вопрос 64: Хотел бы спросить Вас, нет ли в Вашем распоряжении литературы по технологии резьбонакатки, особенно саморезов? Нужны технологические расчеты. Если нет, то, может быть, подскажете... Заранее благодарен.

Ответ >>

Инструкция

по фосфатированию металла под холодную высадку. – 4 с.

Содержание >>

Крупнейшие производители металла для холодной высадки и холодной объемной штамповки из Юго-восточной Азии. ТОМ 1 Представлены 12 крупнейших компаний-производителей металла

подробнее >>

ОСТ 23.4.95-76 Гайки шестигранные с капроновым кольцом. Конструкция и размеры. (разработан вновь) …>>

<< назад : вперед >>

                    Опубликованные и неопубликованные рукописи автора:

Маркировка

крепежа

Контроль

качества

Разделительные

операции

Обзор

развития ХОШ

Стопорящиеся

гайки

Низкие

гайки

Фаска

на деталях

Плоские

шайбы

новости :: рейтинг производителей метизов :: проекты :: рукописи :: журналы :: наука :: технологии :: оборудование :: производство

Научно - Техническая Библиотека Напалкова Александра Валерьевича :: Эксклюзивные публикации :: Инженерные программы

Болты :: Гайки :: Детали :: Металл :: таблицы Fiat-ВАЗ :: ОСТы серии 37.001… :: ГОСТы :: DIN :: ANSI / ASME / ASTM / SAE

3220 Fiat-ВАЗ деталей – Электронная таблица (315 kb) :: ИЗБРАННОЕ из RUnet по метизам :: Wold Fasteners :: F.A.Q. :: Т.У.

10 ведущих мировых производителей автомобилей :: Крупнейшие дилеры метизов :: Крупнейшие дилеры автокрепежа

Реклама: Крепеж, пружины, автонормали – Шаблоны :: Твой ОСТРОВ СОКРОВИЩ!

КАТАЛОГИ ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ : Оборудование, инструмент. крепежные системы из Европы, Америки и Юго-восточной Азии


подробнее >>	подробнее >>	подробнее >>	подробнее >>	подробнее >>	подробнее >>

При использовании материалов сайта

обязательна ссылка на сайт и автора следующим образом:

Последнее обновление

29-04-2010