Термическая и химико-термическая обработка деталей машин

Оценить
(1 голос)
Термическая обработка представляет собой комплекс операций теплового воздействия, проводимых в определенной последовательности с целью изменения структуры и свойств материала заготовки. Термической обработке подвергается почти половина объема стали, используемой в машиностроении. Термическая обработка является одним из самых эффективных и распространенных способов изменения свойств металлов и сплавов. Являясь, как правило, конечной технологической операцией при изготовлении деталей машин и инструментов, она определяет их структуру, механические и эксплуатационные свойства. Термической обработке подвергают также слитки, отливки, поковки и штамповки, сварные соединения. Кроме того, термическая обработка применяется и как промежуточная операция для улучшения технологических свойств металла (обрабатываемости давлением, резанием и др.). Характер операций термической обработки обусловливается…
Оценить
(1 голос)
Основными технологическими параметрами, определяющими свойства сплавов после термической обработки, являются температура и скорость нагрева, длительность выдержки при выбранной температуре нагрева и скорость последующего охлаждения. Изменяя эти параметры, можно получить сплав с теми или иными физико-механическими и эксплуатационными свойствами. В зависимости от режимов обработки, определяющих фазовые и структурные изменения в металле, различают следующие виды термической обработки – отжиг, закалку и отпуск. Некоторые из этих операций имеют разновидности.
Оценить
(1 голос)
Отжиг производится для снижения твердости, увеличения пластичности и вязкости и улучшения обрабатываемости стали. Чаще всего отжигу подвергаются отливки, сварные конструкции, продукция прокатного производства. В результате отжига снижаются внутренние напряжения, выравнивается химический состав материала по объему заготовки и устраняется его структурная неоднородность. В отдельных случаях отжиг применяют для изменения физических свойств стали. Например, с помощью отжига можно изменить магнитные свойства трансформаторных сталей. Отжиг является длительной операцией, продолжающейся иногда до 12…14 ч. Поэтому часто для углеродистых сталей вместо отжига применяют нормализацию. В этом случае деталь после нагрева до 920…950оС и непродолжительной выдержки охлаждается не вместе с печью (как при отжиге), а на…
Оценить
(1 голос)
Она производится для повышения твердости, износостойкости и упругости сталей. После закалки наряду с высокой твердостью стали приобретают одновременно и наибольшую хрупкость. Главным отличием закалки от других операций термической обработки является высокая скорость охлаждения, достигаемая применением различных закалочных сред. Большинство конструкционных сталей под закалку нагревают до температуры 800…880оС. Температура нагрева под закалку инструментальных сталей составляет 760…780оС. Длительность нагрева зависит от теплопроводности стали, способа нагрева, типа печи, формы и размера детали. Наибольшая скорость нагрева достигается при индукционном нагреве, наименьшая – в пламенных печах. Ориентировочно для углеродистых сталей при нагреве в электрических печах время нагрева до 800…850оС принимают равным 1…2 мин на каждый…
Оценить
(0 голоса)
Наиболее распространенными закалочными средами являются вода, водные растворы солей или щелочей (например, 10% раствор NaCl или 10…15% раствор NaОН), минеральные масла, расплавленные металлы. Назначая режимы закалки, следует иметь в виду, что не все стали одинаково хорошо принимают закалку, т.е. приобретают после закалки высокую твердость. Закаливаемость сталей определяется в основном содержанием углерода. Низкоуглеродистые стали, содержащие углерода до 0,3%, практически не закаливаются, так как при закалке их механические свойства не изменяются. Закалка всегда связана с резким охлаждением, в результате чего внутренние и наружные слои металла детали охлаждаются с разной скоростью. Это приводит к возникновению значительных внутренних напряжений. Для уменьшения хрупкости сталей после…
Оценить
(1 голос)
Низкий отпуск заключается в нагреве закаленной детали до 150…200оС, выдержке в течение 1,0…1,5 ч и последующего медленного охлаждения (иногда вместе с печью). Твердость стали при этом практически не снижается, а прочность и вязкость повышаются. Этот вид отпуска применяют в основном для режущего и измерительного инструмента из углеродистых и низколегированных сталей, а также для деталей, прошедших поверхностную закалку и химико-термическую обработку. Среднему отпуску подвергаются углеродистые и легированные стали, из которых изготовляют пружины, рессоры и некоторые виды штампового инструмента. Схема такого отпуска включает нагрев до 300…450оС, выдержку продолжительностью от 1…2 до 3…8 ч в зависимости от размеров детали и охлаждение, выполняемое, как…
Оценить
(0 голоса)
Улучшенные стали обладают высокими показателями пределов текучести, выносливости и ударной вязкости. После термической обработки производят очистку деталей травлением в растворах кислот с последующей промывкой, электрохимическим травлением, обдувкой на дробеструйных установках для удаления окалины, мойкой в моечных баках или машинах для удаления масла, солей и других загрязнений. Срок службы многих деталей, испытывающих значительные нагрузки, зависит от механических характеристик поверхностей трения. Одним из способов улучшения свойств поверхности деталей, изготовленных из различных конструкционных сталей, является химико-термическая обработка.
Оценить
(0 голоса)
Химико-термической обработкой называют диффузионное насыщение поверхностных слоев стали различными элементами. Применяют этот способ обработки для повышения твердости, износостойкости, сопротивления усталости, а также для защиты от электрохимической и газовой коррозии. Основными преимуществами химико-термической обработки являются возможность сравнительно легко регулировать качество поверхностного слоя и создавать значительный градиент свойств от поверхности к сердцевине, а также получать упрочненные слои весьма малой толщины. Наиболее распространенными операциями химико-термической обработки стали являются цементация, азотирование и нитроцементация (или цианирование).
Оценить
(0 голоса)
Цементацией называется технологический процесс диффузионного насыщения поверхности стали углеродом. Цементации обычно подвергают такие детали машин, которые должны иметь высокую износостойкость рабочих поверхностей и вязкую сердцевину, например валы, оси, зубчатые колеса, детали кулачковых механизмов и др. Цементации подвергают детали, изготовленные из низкоуглеродистых сталей с содержанием углерода до 0,3%. После цементации сталь подвергают закалке и низкому отпуску. Толщина цементованного слоя составляет около 1,0…1,5 мм, а концентрация углерода в нем повышается до 0,8…1,0%.
Оценить
(0 голоса)
Азотированием называют процесс диффузионного насыщения азотом поверхностной зоны деталей. До азотирования детали подвергают окончательной чистовой механической и термической обработке. Улучшение свойств стали при азотировании является результатом образования в поверхностном слое нитридов – устойчивых химических соединений азота с другими элементами. Наиболее высокую твердость и термическую стойкость имеют нитриды металлов, содержащихся в стали в качестве легирующих добавок. Поэтому наибольший эффект достигается при азотировании легированных сталей, содержащих, например, хром, алюминий, молибден и др.
«ПерваяПредыдущая12СледующаяПоследняя»
Навигация