Контрольная работа на тему ДЗ по материаловедению

Фрагмент текста работы:

Задание МД 10 (а - д). Пользуясь «Марочником сталей и сплавов», выбрать марку стали для изготовления оси колеса велосипеда дорожно-шоссейного класса (рис. 1.10). Производство осей серийное.
При выборе стати использовать данные согласно выданному варианту домашнего задания (табл. 1.10): основные размеры оси, твёрдость поверхности HRC в указанных пределах, предел текучести сердцевины о0.г (не менее), ударная вязкость KCU (не менее).
Обосновать сделанный выбор стали, рекомендовать упрочняющую обработку оси, которая обеспечит её работоспособность в предлагаемых условиях.

Рис. 1.10. Ось колеса велосипеда:
а - общий вид велосипедной оси: б - эскиз велосипедной оси

Исходные данные:
Вариант d1, мм d2, мм L, мм HRC σ0,2, МПа KCU, Дж/см2
б 12 17 150 51-54 650 130

Сквозная ось — это толстый прочный штифт с резьбой на концах. Он вставляется в отверстие в дропауте со стороны тормоза, проходит корпус втулки и ввинчивается в гайку или непосредственно в дропаут.
Данная деталь относится к классу оси – это детали тел вращения, образованные наружными и внутренними поверхностями вращения. Они имеют одну прямолинейную ось и служат для соединения деталей.
При работе деталь «Ось велосипеда» испытывает деформации статического нагружения, кручения и изгиба. Основным критерием работоспособности валов является прочность. Для долговечной работы механизма очень важно соблюдение всех технических требований изготовления детали, указанных на чертеже.
Минимальное значение критического диаметра в нашем случае равно: d1=12 мм.
Анализируя геометрические размеры оси и требования по механическим свойствам, определяем требования к сталям:
1) должна быть твердой (130…140 HRC) и устойчивой к изгибу и ударам, сохранять свою геометрию в ходе длительной эксплуатации, т.е. одновременно обладать твердостью и вязкостью.
2) обладать износостойкостью при длительной работе.
3) Сталь не должна содержать (или содержать минимальное количество) дорогостоящих и дефицитных легирующих элементов (вольфрам, молибден, ванадий и т.п.). Так как производство массовое, материал должен быть доступным;
На основании вышеизложенного анализа можем подобрать несколько марок сталей: 30ХГСА, 35ХГСА, 50Х. При отпуске в этих сталях можно добиться предела текучести и ударной вязкости, превышающих необходимые показатели. Также имеют неплохие показатели прокаливаемости. Данные этих сталей приведены ниже.
30ХГСА - сталь конструкционная легированная