Исследования свойств штамповой стали после термической обработки (стр. 14 из 17)
В настоящей работе также было проведено исследование износостойкости покрытий из нитрида и оксинитрида титана, нанесенных на сталь 4Х5МФ1С. Установлено, что покрытие из нитрида титана подвергается износу почти в три раза меньшему, чем поверхность исходной стали при одинаковых условиях эксперимента. Таким образом, открывается возможность увеличения износостойкости материала за счет нанесения покрытий методом ионно-плазменной имплантации (п. 2.2.6).
1. Исследовано влияние температуры закалки и отпуска на изменение твердости стали 4Х5МФ1С. Показано, что сталь данной марки склонна к вторичному твердению при температурах порядка 550оС.
2. Изучено влияние температуры закалки на глубину обезуглероженного слоя и показано, что с увеличением температуры нагрева увеличивается глубина обезуглероживания до 0,2 мм при 1 100оС.
3. Разработана методика выявления аустенитного зерна и определена его величина в зависимости от температуры закалки.
4. Изучено влияние температуры отпуска на износостойкость данной стали. Выявлена оптимальная температура отпуска, соответствующая максимальной износостойкости. Изучена износостойкость покрытий из нитрида и оксинитрида титана, нанесенных на образцы с помощью ионно-плазменной имплантации.
5. Проведено электронное микроскопическое исследование структуры закаленной стали. Показано, что с увеличением температуры закалки с 950 до 1 100оС объемная доля карбидной фазы в структуре уменьшается за счет ее более полного растворения в аустените.
6. Экономика и организация производства
6.1 Технико-экономическое обоснование темы дипломной работы
При изготовлении инструмента из стали 4Х5МФ1С применяют термическую обработку (улучшение), оптимизация которой позволит сократить производственные затраты. При назначении температур закалки руководствуются данными по размеру аустенитного зерна, получаемой твердости и глубине обезуглероженного слоя. Все эти факторы имеют тенденцию к росту при повышении температуры обработки. При этом уменьшение дисперсности структуры отрицательно сказывается на пластических свойствах стали и приводит к браку. С другой стороны при понижении температуры получают меньшие значения твердости, что проявляется при дальнейшей эксплуатации изделия, т.е. сокращается время его службы. Увеличение глубины обезуглероженного слоя ведет к потерям материала. Также необходимо экспериментально установить температуру отпуска, соответствующую максимуму вторичного твердения и наилучшей износостойкости, позволяющей продлить срок службы инструмента.
Таким образом, является весьма важным определение оптимального режима термообработки данной стали.
6.2 Организация проведения работы (сетевой график)
С целью лучшей организации и контроля над ходом выполнения дипломной работы исследовательского характера в начале дипломирования был составлен и рассчитан сетевой график.
Сетевой график представляет собой графическое изображение взаимосвязи событий и работ, имеющих место при проведении исследования. График устанавливает сроки выполнения каждого этапа работы, входящей в план исследования, и резервы времени, позволяющие маневрировать ресурсами и сроками начала работ. Кроме этого сетевой график позволяет рационально организовать рабочее время исполнителей, порядок выполнения работ и контролировать процесс выполнения исследования в установленные сроки. [16]
6.2.1 Составление перечня работ и построение сетевого графика
Сетевой график включает в себя три комплекса работ:
1) комплекс подготовительных работ: изучение технической литературы по теме, обоснование актуальности темы, разработка мер защиты от потенциальных опасностей и вредностей, заказ и получение материалов и т.д.;
2) комплекс экспериментальных работ: проведение экспериментов, выполнение расчетов, обсуждение результатов и т.д.;
3) комплекс заключительных работ: обобщение полученных результатов, формулировка выводов, написание пояснительной записки, построение необходимых графиков, предварительная защита и т.д.
Общая продолжительность выполнения дипломной работы рассчитывалась с момента окончания преддипломной практики (3 марта 2007 г.) и до 1 июня 2007 г., с учетом 40-часовой рабочей недели и двух выходных. Таким образом, общая продолжительность выполнения работы составила 62 дня (496 часов).
Перечень работ, выполняемых в дипломной работе, представлен в таблице 34. Сетевой графиквыполнения дипломной работы изображен на рис. 38.
Таблица 35. Перечень работ, выполняемых в дипломной работе
| Шифр работ | Наименование работ | Формулировка событий |
| 1–2 | Получение задания | Задание получено |
| 2–3 | Подготовка литературного обзора | Литературный обзор подготовлен |
| 3–4 | Составление технико-экономического обоснования | Технико-экономическое обоснование составлено |
| 4–5 | Формулировка цели исследования | Цель исследования сформулирована |
| 5–6 | Изучение действующего оборудования | Действующее оборудование изучено |
| 5–7 | Изучение безопасных приемов работы | Безопасные приемы работы изучены |
| 6–7 | Разработка мер защиты по технике безопасности | Меры защиты по технике безопасности разработаны |
| 7–8 | Составление методики экспериментов | Составлена методика экспериментов |
| 8–9 | Подготовка образцов | Образцы готовы |
| 9–10 | Получение экспериментальных данных | Экспериментальные данные получены |
| 10–11 | Оформление раздела по ОБЖ | Раздел по ОБЖ оформлен |
| 11–15 | Расчет технико-экономической эффективност | Технико-экономическая эффективность рассчитана |
| 10–12 | Проведение расчетов и их обработка | Расчеты проведены и обработаны |
| 12–13 | Обобщение результатов экспериментов | Результаты экспериментов обобщены |
| 13–14 | Обсуждение полученных данных | Полученные данные обсуждены |
| 14–15 | Выводы по работе | Выводы сделаны |
| 15–16 | Оформление пояснительной записки | Пояснительная записка оформлена |
| 16–17 | Оформление плакатов | Плакаты оформлены |
| 17–18 | Подготовка дипломной работы к защите | Дипломная работа к защите подготовлена |
| 18–19 | Защита дипломной работы | Дипломная работа защищена |
6.2.2 Расчет основных параметров сетевого графика
Основными параметрами сетевого графика являются: ожидаемое время выполнения работ, ранние и поздние сроки начала и окончания работ, резервы работ и др. Так как исследовательская работа не имеет заранее установленных нормативов ее выполнения, время выполнения отдельных работ определяется приближенно с участием руководителя работы и консультантов по различным разделам на основе ряда оценок времени. Минимальное время, требуемое для выполнения работ при самых благоприятных условиях их протекания (
оптимистическая оценка); максимальное время, необходимое при самых неблагоприятных условиях ( 
пессимистическое время), и наиболее вероятное время, необходимое для выполнения работы в большинстве случаев ( 
). Ожидаемое время выполнения работы, которое используется при последующих расчетах сетевого графика, определяется по формулам 
(14) 
(15)Рассчитанные по данным формулам ожидаемые сроки выполнения работ представлены на рис. 38 и в таблице 35.
Порядок расчета остальных параметров:
1) устанавливается критический путь и его длительность (имеет максимальную продолжительность и определяет общую длительность выполнения всего комплекса работ);
2) определяются ранние сроки начала и окончания работ, начиная с исходного события;
3) определяются поздние сроки начала и окончания работ, начиная с завершающегося события;
4) определяются резервы совершения работ.
Сетевой график выполнения дипломной работы имеет критический путь
.Длительность критического пути составляет 62 дня.
Таблица 36. Параметры сетевого графика в индексах работ
| Шифр работ | tmin | tmax | tнв | tож | tрн | tро | tпн | tпо | R |
| 1–2 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 |
| 2–3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 1 | 4 | 1 | 4 | 0 |
| 3–4 | 1 | 1 | 1 | 1 | 4 | 5 | 4 | 5 | 0 |
| 4–5 | 1 | 1 | 1 | 1 | 5 | 6 | 5 | 6 | 0 |
| 5–6 | 1 | 1 | 1 | 1 | 6 | 7 | 6 | 7 | 0 |
| 5–7 | 2 | 2 | 2 | 2 | 6 | 8 | 6 | 8 | 0 |
| 6–7 | 1 | 1 | 1 | 1 | 7 | 8 | 7 | 8 | 0 |
| 7–8 | 4 | 4 | 4 | 4 | 8 | 12 | 8 | 12 | 0 |
| 8–9 | 5 | 5 | 5 | 5 | 12 | 17 | 12 | 17 | 0 |
| 9–10 | 25 | 25 | 25 | 25 | 17 | 42 | 17 | 42 | 0 |
| 10–11 | 2 | 2 | 2 | 2 | 42 | 44 | 42 | 44 | 0 |
| 11–15 | 12 | 12 | 12 | 12 | 44 | 56 | 44 | 56 | 0 |
| 10–12 | 5 | 5 | 5 | 5 | 42 | 47 | 42 | 47 | 0 |
| 12–13 | 2 | 2 | 2 | 2 | 47 | 49 | 47 | 49 | 0 |
| 13–14 | 5 | 5 | 5 | 5 | 49 | 54 | 49 | 54 | 0 |
| 14–15 | 2 | 2 | 2 | 2 | 54 | 56 | 54 | 56 | 0 |
| 15–16 | 1 | 1 | 1 | 1 | 56 | 57 | 56 | 57 | 0 |
| 16–17 | 1 | 1 | 1 | 1 | 57 | 58 | 57 | 58 | 0 |
| 17–18 | 3 | 3 | 3 | 3 | 58 | 61 | 58 | 61 | 0 |
| 18–19 | 1 | 1 | 1 | 1 | 61 | 62 | 61 | 62 | 0 |