Главная Учебники - Разные Лекции (разные) - часть 62
ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА
.
Термической обработкой
стали называется совокупность технологических операций ее нагрева, выдержки и охлаждения в твердом состоянии с целью изменения ее структуры и создания у нее необходимых свойств: прочности, твердости, износостойкости, обрабатываемости или особых химических и физических свойств. Термообработка бывает предварительная и окончательная. Предварительная термообработка
(отжиг поковок) проводится непосредственно после ковки с целью предотвращения появления флокенов, снижения твердости, для облегчения последующей механической обработки, уменьшения остаточных напряжений и подготовки структуры под окончательную термообработку. Окончательная термообработка
(нормализация, закалка с высоким отпуском и т.д.) придает металлу требуемый уровень механических свойств, обеспечивает необходимую структуру. Отжигом
называется процесс термообработки, состоящий из нагрева стали до заданной температуры, выдержки при этой температуре и последующего медленного охлаждения
Закалка стали
– процесс, состоящий из нагрева стали до определенной температуры, выдержки при этой температуре и быстрого охлаждения.
Цель закалки – придание высокой твердости и прочности за счет получения неравновесных структур. Эти неравновесные структуры можно получить лишь при очень высоких скоростях охлаждения. Длительность выдержки при нагреве под закалку зависит от размеров гуделий и массы садки. В качестве закалочных сред (для быстрого охлаждения) используются вода, масло индустриальное и раствор щелочи. Охлаждающая способность жидкостей различна. Отпуск
стали заключается в нагреве до определенных температур (более низких им при закалке), выдержке и охлаждении. Цель отпуска – перевести структуру стали в более равновесное состояние, придать стали требуемые свойства. Кроме того при отпуске снимаются внутренние напряжения, полученные при закалке. В зависимости от температуры, отпуск бывает низкий, средний, высокий. При низком отпуске
сталь нагревается до температуры 150-3000
С. Это приводит к снижению внутренних напряжений в стали. При низком отпуске твердость стали снижается незначительно. При среднем отпуске
сталь нагревается до температуры 300-5000
С. средний отпуск значительно понижает твердость и обеспечивает высокую вязкость стали. Среднему отпуску подвергают пружины, рессоры, штампы для холодной обработки. Высокий отпуск
проводят при температуре 500-6800
С. высокий отпуск значительно понижает твердость и сопротивление разрыву и повышает пластичность и ударную вязкость. Высокому отпуску подвергают валы, оси и т.д. Химико-термическая обработка
Химико-термической обработкой
называют поверхностное насыщение стали соответствующим элементом (например – углеродом, азотом и т.д.) путем его диффузии в атомарном состоянии из внешней среды при высокой температуре. Цементацией
называется процесс насыщения поверхностного слоя стали углеродом. Цель цементации – получение твердой и износостойкой поверхности. Цементация бывает двух видов: газовая цементация и цементация в твердом карбюризаторе. В качестве твердого карбюризатора применяется активированный уголь (древесный уголь или каменноугольный полукокс) с активаторами. Газовую цементацию осуществляют нагревом изделия в среде газов, содержащих углерод: синтин, керосин и т.д. Окончательные свойства цементированных изделий достигаются в результате термической обработки, выполняемой после цементации – закалки и низкого отпуска. Это высокая твердость в цементированном слое и хорошие механические свойства сердцевины. Цементации подвергают низкоуглеродистые стали. Контроль термической обработки
Контроль термической обработки осуществляется определением механических свойств на образцах, а также замером твердости на приборах: Бриннель и Роквелл. Определение твердости на приборе Бриннель осуществляется путем вдавливания в поверхность детали стального шарика под нагрузкой
По диаметру лунки после снятия нагрузки определяют твердость детали. Определение твердости методом Роквелла осуществляется путем вдавливания в поверхность детали алмазного конуса (под нагрузкой).
По высоте отпечатка определяется твердость. Оборудование для термообработки Печи – имеют газонепроницаемый корпус из листовой стали, обложенный огнеупорным кирпичом и теплоизоляционными материалами. На внутренних боковых стенках печей размещены нагреватели. Примеры обозначения модели печи и расшифровка: СШЗ – 10.10/10 СНО – 8.16.5/10 СВС – 100/13 США – 8.24/7 1-я буква С – вид нагрева – печь электрическая, сопротивления и т.д. 2-я буква – основной конструктивный признак печи Ш – шахтная Н – камерная В – ванна и т.д. 3-я буква – характер среды при нагреве З – защитная О – окислительная С – соль, селитра А – азот и т.д. цифры – рабочее пространство печи (размеры в дециметрах), за дробью температура в сотнях градусов С.
|