Prověření možnosti náhrady etalonové třídy hřídelové oceli alternativními ocelemi

Martina Dudziková

Bakalářská práce

Checking the possibility of replacing the standard class of shaft steel alternative ones

Anotace:

Bakalářská práce se zabývala prověřením mandatorních kvalitativních parametrů třech normovaných tříd ocelí určených k výrobě hřídelového komponentu. Cílem bakalářské práce bylo zjištění, zda lze ocel ETG 88 nahradit ocelemi typu 42CrMoS4 v taženém a v loupaném stavu, a to srovnávací analýzou komplexních materiálových vlastností. Oceli měly mít lepší nebo alespoň stejné vlastnosti jako ocel ETG88., Bylo hodnoceno chemické složení, mikrostruktura vč. mikročistoty oceli; dále hodnoty statické zkoušky tahem, zkoušky rázem v ohybu a prověření meze únavy. Mez únavy byla hodnocena na zkušebních tělesech, osazených iniciačním vrubem o geometrii a rozměru simulující vrubový účinek přechodu průměru hřídele z 18mm na 9mm. Krom provedených analýz by bylo vhodné se ještě blíže zaměřit na obrobitelnost a provést zkoušky obrobitelnosti. Obrobitelnost je podstatná z hlediska výrobních nákladů při sériové výrobě hřídelí. Bylo zjištěno, že ocel ETG 88 obsahuje násobně větší množství síry a z hlediska obrobitelnosti bude lepší. Mechanické vlastnosti jsou lepší zase u obou typů oceli 42CrMoS4. Porovnání bylo obtížné. Ocel 42CrMoS4 se v praxi běžně používá ve stavu po zušlechtění, bylo by tedy vhodné se do budoucna zaměřit na tuto variantu.

Abstract:

The bachelor's thesis dealt with the examination of the mandatory quality parameters of three standardized classes of steel intended for the production of the shaft component. The aim of the bachelor's thesis was to find out whether ETG 88 steel can be replaced by 42CrMoS4 type steels in the drawn and peeled state, by means of a comparative analysis of complex material properties. The steels were supposed to have better or at least the same properties as the ETG88 steel., The chemical composition, microstructure incl. micropurities of steel; then static tensile tests, impact tests in bending and checking the fatigue limit. The fatigue limit was evaluated on test specimens fitted with an initiation notch with a geometry and dimension simulating the notch effect of the transition of the shaft diameter from 18mm to 9mm. In addition to the analyzes carried out, it would be advisable to focus on machinability and carry out machinability tests. Machinability is essential from the point of view of production costs in the serial production of shafts. It was found that ETG 88 steel contains several times more sulfur and will be better in terms of machinability. The mechanical properties are better for both types of 42CrMoS4 steel. The comparison was difficult. In practice, steel 42CrMoS4 is normally used in the quenched a tempered state, so it would be appropriate to focus on this variant in the future.

Klíčová slova

Hřídel, ocel, mechanické vlastnosti, mikrostruktura, analýza chemického složení

Keywords

Shaft, steel, mechanical properties, microstructure, analysis of chemical composition

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 11. 8. 2023

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 29. 8. 2023
• Vedoucí: Petr Jonšta
• Oponent: Vlastimil Vodárek

VŠB – Technická univerzita Ostrava

Fakulta materiálově-technologická

Bakalářský studijní program:
Materiálové inženýrství