Технология термической обработки металлов

Листать книгу

Страницы: ... ... ... ... ... ... ... ... ...

скачать книгу Технология термической обработки металлов

Для предотвращения деформаций и коробления необходимо обеспечить медленное охлаждение в интервале мартенситного превращения путем ступенчатой и изотермической закалок, закалки Рис
...
При наличии на поверхности детали окалины и загрязнений, соприкосновении деталей друг с другом в процессе охлаждения, неравномерном охлаждении, неравномерной структуре стали
...
Способами борьбы с пятнистой закалкой являются предохранение деталей от образования окалины в процессе нагрева, очистка деталей перед закалкой, выбор правильного способа охлаждения, контроль стали на однородность
...
При наличии на поверхности детали окалины и загрязнений, соприкосновении деталей друг с другом в процессе охлаждения, неравномерном охлаждении, неравномерной структуре стали
...
Способами борьбы с пятнистой закалкой являются предохранение деталей от образования окалины в процессе нагрева, очистка деталей перед закалкой, выбор правильного способа охлаждения, контроль стали на однородность
...
Рукоятки инструмента, применяемого для ручной загрузки деталей в печь, выгрузки их из печи, должны быть такой длины, чтобы руки рабочих не подвергались действию высокой температуры
...
Масляные закалочные ванны нужно оборудовать специальными спускными кранами, устанавливаемыми в ее нижней части, для отвода воды в случае ее попадания в ванну
...
Закалочные ванны должны быть оборудованы плотно закрывающимися крышками, чтобы в случае возникновения пожара можно было немедленно закрыть ванну и прекратить доступ воздуха к горящему маслу
...
При поверхностной закалке поверхность детали почти не окисляется, так как процесс осуществляется быстро и деформация детали уменьшается в связи с нагревом и охлаждением только наружных слоев
...
Появляется возможность включения операций закалки и отпуска в общий поток обработки на металлорежущих станках и полной или частичной механизации и автоматизации производственных процессов
...
При поверхностной закалке поверхность детали почти не окисляется, так как процесс осуществляется быстро и деформация детали уменьшается в связи с нагревом и охлаждением только наружных слоев
...
В участках детали, лежащих глубже зоны мартенситной структуры, но нагретых до температур закалки, образуются упрочненные зоны со структурой троостита или сорбита закалки
...
Основное отличие индукционного нагрева от нагрева в печах и других нагревательных устройствах заключается в том, что тепло не подводится к детали от внешних источников
...
Внутри индуктора возникает переменное магнитное поле, индуктирующее в поверхности детали электродвижущую силу, под действием которой в металле возникают электрические вихревые токи
...
Приближенно такая глубина проникновения тока Учитывая изменение глубины проникновения тока при разной температуре, процесс индукционного нагрева можно представить в такой последовательности
...
После потери этим слоем магнитных свойств глубина проникновения тока увеличивается и начинает быстро нагреваться следующий слой, расположенный глубже, а повышение температуры в уже нагретом слое замедляется
...
Нагрев в пределах глубины проникновения тока в горячий металл протекает активно и осуществляется за счет преобразования электрической энергии в тепловую
...
Нагрев с помощью активного тока характеризуется малым перепадом температуры в пределах нагретого слоя и крутым спадом во внутреннем слое, еще не потерявшем магнитных свойств
...
Повышение температуры поверхности детали при нагреве вследствие теплопроводности необходимо для ускорения процесса теплопередачи, так как распространение тепла в результате теплопроводности совершается медленно
...
Чтобы при нагреве вследствие теплопроводности получить заданную глубину закаленного слоя, приходится производить нагрев длительное время, что приводит к переносу значительного количества тепла в сердцевину детали
...
Сквозной нагрев детали обеспечивается большим диапазоном параметров нагрева, но и в этом случае необходимо осуществлять быстрый нагрев, чтобы уменьшит тепловые потери излучением с поверхности детали и увеличить производительность нагревательных устройств
...
Нагрев с помощью активного тока характеризуется малым перепадом температуры в пределах нагретого слоя и крутым спадом во внутреннем слое, еще не потерявшем магнитных свойств
...
При наличии магнитопровода, с трех сторон охватывающего активную часть индуктора, происходит концентрация магнитного поля между индуктором и нагреваемой поверхностью
...
Чтобы в процессе нагрева на больших частотах магнитопровод мало нагревался, его изготовляют из материалов, имеющих при таких частотах малые потери на гистерезис и вихревые токи
...
На внутренней поверхности индуктора имеются многочисленные отверстия, через которые после нагрева на поверхность поступает вода или другая закалочная среда
...
Для точной установки детали в индукторе н обеспечения определенного и одинакового нагрева и охлаждения каждой нагреваемой детали, от чего зависит качество индукционной закалки, применяют специальные приспособления, установки, автоматы и полуавтоматы различных конструкций
...
индуктора при этом настолько мал, что энергии, передаваемой в деталь, недостаточно для компенсации тепловых потерь и нагрева детали до температур закалки
...
Для точной установки детали в индукторе н обеспечения определенного и одинакового нагрева и охлаждения каждой нагреваемой детали, от чего зависит качество индукционной закалки, применяют специальные приспособления, установки, автоматы и полуавтоматы различных конструкций
...
Результаты индукционной закалки зависят от выбора марки стали, режимов предварительной термической обработки, режимов индукционного нагрева, охлаждения и низкого отпуска
...
Для получения мелкого зерна аустенита при индукционной закалке необходимо применять стали, мало склонные к росту зерна аустенита, а также подвергать закалке детали с мелкодисперсной исходной структурой
...
При закалке с самоотпуском охлаждение после нагрева производится не полностью, а прерывается с таким расчетом, чтобы за счет сохранившегося тепла произошел отпуск закаленной детали, аналогичный отпуску в печи
...
Для получения требуемой толщины закаленного слоя тяжелонагруженных деталей при обычных способах индукционной закалки необходимо изготовлять эти детали из легированных сталей с большой прокаливаемостью
...
Данный метод поверхностной закалки обеспечивает возможность замены легированных сталей углеродистыми или низколегированными сталями с одновременным получением требуемой прочности и долговечности за счет реализации преимуществ глубинной закалки и поверхностной закалки при индукционном нагреве
...
При поверхностной закалке с глубинным нагревом обязательно интенсивное охлаждение быстродвижущейся водой для создания перепада скоростей охлаждения по сечению упрочняемой детали
...
Метод поверхностной закалки при глубинном нагреве целесообразно и экономически выгодно применять для тяжелонагруженных деталей и деталей сложной формы, для которых обычная поверхностная закалка не может быть осуществлена или не может обеспечить требуемой конструктивной прочности
...
Для получения требуемой толщины закаленного слоя тяжелонагруженных деталей при обычных способах индукционной закалки необходимо изготовлять эти детали из легированных сталей с большой прокаливаемостью
...
Данный метод поверхностной закалки обеспечивает возможность замены легированных сталей углеродистыми или низколегированными сталями с одновременным получением требуемой прочности и долговечности за счет реализации преимуществ глубинной закалки и поверхностной закалки при индукционном нагреве
...
Для снижения возможности появления закалочных трещин, повышения сопротивления хрупкому разрушению детали, обеспечения стабильности режимов индукционного нагрева стали должны иметь минимальную склонность к росту аустенитного зерна при нагреве под закалку
...
Установки должны иметь конструктивные ограждения с механической или электрической блокировкой на дверцах ограждения, препятствующие открыванию их без снятия напряжения
...
Блоки электротермических установок, имеющие в схеме конденсаторы, которые при отключении напряжения могут сохранить заряд, должны быть снабжены устройствами для автоматического разряда конденсаторов при открывании дверцы блоков
...
Для снижения возможности появления закалочных трещин, повышения сопротивления хрупкому разрушению детали, обеспечения стабильности режимов индукционного нагрева стали должны иметь минимальную склонность к росту аустенитного зерна при нагреве под закалку
...
На пульте управления должен быть общий выключатель, снимающий напряжение с установки, и сигнальные лампы, указывающие на наличие напряжения на установке
...
В помещениях с действующими электротермическими установками должна быть предусмотрена искусственная вентиляция, обеспечивающая нормальные условия работы, соответствующие санитарным нормам
...
Обслуживающий персонал, работающий на электротермических установках повышенной и высокой частоты, должен быть обеспечен индивидуальными средствами защиты, спецодеждой, спецобувью по действующим нормам
...
Инструмент, применяемый плавильщиками для загрузки, перемешивания и выгрузки металла из печи и удержания нагреваемых деталей при закалке и пайке, должен иметь рукоятки, изолированные по длине захвата
...
производится без применения железного сердечника, что позволяет осуществить поточное движение колец через индуктор и полностью автоматизировать технологический процесс термической обработки деталей
...
ЗАКАЛКА ПРИ НАГРЕВЕ ПЛАМЕНЕМ Из всех методов поверхностной закалки стали самым простым и доступным, особенно в единичном и мелкосерийном производстве, при ремонте и других работах является метод поверхностной закалки при нагреве газовым пламенем
...
производится без применения железного сердечника, что позволяет осуществить поточное движение колец через индуктор и полностью автоматизировать технологический процесс термической обработки деталей
...
ЗАКАЛКА ПРИ НАГРЕВЕ ПЛАМЕНЕМ Из всех методов поверхностной закалки стали самым простым и доступным, особенно в единичном и мелкосерийном производстве, при ремонте и других работах является метод поверхностной закалки при нагреве газовым пламенем
...
Если необходимо закалить поверхность детали большой ширины, то нагрев производится несколькими горелками за один проход или одной горелкой последовательными проходами по ряду полос
...
В последнем случае при нагреве каждой последующей полосы будет происходить частичный отпуск уже закаленной полосы и в месте стыка закаленных полос будут образовываться полосы отпуска с пониженной твердостью
...
Если необходимо закалить поверхность детали большой ширины, то нагрев производится несколькими горелками за один проход или одной горелкой последовательными проходами по ряду полос
...
В последнем случае при нагреве каждой последующей полосы будет происходить частичный отпуск уже закаленной полосы и в месте стыка закаленных полос будут образовываться полосы отпуска с пониженной твердостью
...
Для получения качественного закаленного слоя детали, предназначенные для закалки при нагреве пламенем, подвергают предварительной термической обработке — нормализации или улучшению с целью получения мелкодисперсной феррито
...
Расстояние между наконечником горелки и нагреваемой поверхностью должно быть таким, чтобы ядро пламени отстояло от нагреваемой поверхности примерно на
...
Недостатками закалки при нагреве пламенем являются перегрев поверхности, трудность измерения и регулирования температуры в процессе нагрева под закалку и невозможность точно обеспечить заданную толщину закаленного слоя
...
Преимуществом закалки в электролите является простота установки, возможность регулирования и автоматизации, отсутствие окисления и деформации и высокая производительность
...
При диффузии по вакансионному механизму образовавшиеся при диссоциации атомы диффундирующего элемента адсорбируются поверхностью насыщаемого металла, занимая места вакансий
...
При диффузии по межузельному механизму образовавшиеся при диссоциации атомы диффундирующего элемента адсорбируются поверхностью насыщаемого металла, располагаясь в меж
...
Размеры атомов углерода значительно меньше размеров атомов железа и поэтому могут достаточно легко и быстро перемещаться по межузлиям, и в данном случае процесс диффузии не зависит от вакансий
...
Глубина диффузионного слоя и концентрация диффундирующего элемента в слое зависят от температуры насыщения, длительности выдержки, концентрации диффундирующего элемента во внешней среде
...
Масляная пленка, оставшаяся на детали, затрудняет контакт с углеродсодержащими, азотсодержащими и другими компонентами карбюризатора, что приводит к значительному снижению толщины насыщенного слоя
...
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ЦЕМЕНТАЦИИ Цементацией называется процесс поверхностного насыщения углеродом для получения требуемого распределения углерода по сечению детали, высокой твердости поверхностного слоя при высокой прочности сердцевины детали, что достигается последующей термической обработкой после цементации
...
Глубина диффузионного слоя и концентрация диффундирующего элемента в слое зависят от температуры насыщения, длительности выдержки, концентрации диффундирующего элемента во внешней среде
...
ЦЕМЕНТУЕМЫЕ СТАЛИ Для получения после цементации и последующей термической обработки высокой твердости поверхности и пластичной сердцевины детали изготовляют из низкоуглеродистых сталей, содержащих
...
Углеродистые стали применяют для изготовления малонагруженных деталей, работающих в основном на износ, когда прочность сердцевины не влияет на эксплуатационные свойства детали
...
При необходимости получения после цементации и последующей термической обработки более прочной сердцевины используют легированные цементуемые стали с содержанием углерода
...
Получающаяся после цементации и последующей термической обработки твердая и прочная сердцевина леталей из сталей с повышенным содержанием углерода предохраняет цементованный слой от продавливания при больших удельных нагрузках
...
Кроме того, преимуществом сталей с повышенным содержанием углерода является их большая прокаливаемость а также то, что после цементациии закалки получается меньшее количество остаточного аустенита в связи с более низкой температурой закалки и подстуживашш
...
склонность к перегреву, количество остаточного аустенита после закалки, склонность к деформации в процессе термической обра ботки, обрабатываемость резанием, стоимость и т
...
Легирующие элементы влияют на свойства цементуемой стали увеличивают прокаливаемость, уменьшают склонность к росту зерна при па греве, обеспечивают получение высоких механических свойств, но ухудшают обрабатываемость резанием
...
Более высокая активность карбюризатора с карбоновыми солями по сравнению с активностью карбюризатора с карбонатами объясняется образованием при разложении карбо
...
Применение в качестве активизаторов ацетатов позволяет заменить часть древесного угля более теплопроводным и имеющим меньшую усадку каменноугольным полукоксом
...
При газовой цементации детали находятся в постоянном контакте с газами, содержащими углерод, которые при высокой температуре диссоциируют с выделением атомарного углерода
...
Поэтому в составе цементующего газа должно быть по возможности меньше непредельных углеводородов, а также кислорода и двуокиси углерода, окисляющих сталь
...
При обычном режиме с постоянной подачей после достижения в печи заданной температуры устанавливается оптимальный расход карбюризатора, предусмотренный технологическим процессом, который зависит от температуры печи
...
Поэтому в составе цементующего газа должно быть по возможности меньше непредельных углеводородов, а также кислорода и двуокиси углерода, окисляющих сталь
...
Недостатком цементации с регулированием подачи карбюризатора является возможность обезуглероживания поверхности деталей при снижении активности цементующей среды, что приводит к снижению прочности
...
В этом случае для насыщения углеродом поверхностных слоев детали в нужных пределах в атмосфере цементационной печи необходимо поддерживать определенную концентрацию цементующего элемента, что достигается изменением скорости подачи
...
При таком методе регулирования содержания углерода в слое необходимо контролировать дозировку природного газа для уменьшения образования налета сажи на поверхности деталей
...
Природный газ нельзя считать оптимальной цементующей средой, так как при цементации природным газом трудно обеспечить получение высокого качества цементованных деталей в связи с интенсивным сажеи коксообразованием
...
Применение эндотермической атмосферы в качестве газового карбюризатора обеспечило возможность автоматического регулирования степени насыщения по углеродному потенциалу, что позволило механизировать и автоматизировать процесс цементации и последующей термической обработки
...
Были разработаны и внедрены безмуфельные агрегаты, в которых автоматически контролируется углеродный потенциал в различных зонах печи, возможны непосредственная закалка деталей
...
Для обеспечения высоких механических свойств необходимо строго регламентировать концентрацию углерода в поверхностном слое, а также величину диффузионного слоя и распределение углерода по глубине слоя
...
В этом случае для насыщения углеродом поверхностных слоев детали в нужных пределах в атмосфере цементационной печи необходимо поддерживать определенную концентрацию цементующего элемента, что достигается изменением скорости подачи
...
Возможность регулирования степени насыщения при газовой цементации связана с зависимостью концентрации углерода на поверхности деталей от состава печной атмосферы и стабильностью этой зависимости во времени
...
При воздействии печной атмосферы на датчик в результате науглероживания или обезуглероживания меняется его электрическое сопротивление и подается сигнал на клапан, который изменяет соотношение эндогаза и природного газа, подаваемых в печное пространство
...
Более широко применяют в промышленности косвенный метод контроля, при котором производят анализ печной атмосферы на содержание одного из компонентов и изменяют состав и количество подаваемых газов
...
Содержание окиси углерода и водорода в науглероживающих атмосферах с применением эндогаза велико по сравнению с содержанием двуокиси углерода, водяного пара и метана, и практически содержание окиси углерода и водорода принято постоянным
...
Поэтому можно считать, что существует зависимость между содержанием двуокиси углерода, водяного пара и метана в печной атмосфере и содержанием углерода в стали
...
Так как двуокись углерода и водяной пар являются обезуглероживающими составляющими и понижают науглероживающую способность эндотермической атмосферы, то, меняя их содержание, можно получить атмосферу такого состава, с которой сталь в процессе цементации будет находиться в равновесии
...
Возможность регулирования степени насыщения при газовой цементации связана с зависимостью концентрации углерода на поверхности деталей от состава печной атмосферы и стабильностью этой зависимости во времени
...
Эта реакция протекает в эндотермическом генераторе и в рабочем пространстве печи, так как эндогаз является основным заполнителем рабочего пространства печи при цементации
...
Метод регулирования состава газовой атмосферы при цементации по температуре точки росы широко применяют в промышленности, так как он обеспечивает высокую точность и надежность
...
Эта реакция протекает в эндотермическом генераторе и в рабочем пространстве печи, так как эндогаз является основным заполнителем рабочего пространства печи при цементации
...

Электроконтактный нагрев металлов
Механизированная сварка корпусных конструкций из алюминиевых сплавов
Трансформаторы для электрической контактной сварки
Технология термической обработки металлов
Сварка и свариваемые материалы: В 3-х т. Т. 1. Свариваемость материалов. Справ. изд.
Двойные и тройные карбидные и нитридные системы переходных металлов: Справ, изд.
Новые процессы получения металла (металлургия железа)

"Сварка-ЛИБ" - Техническая библиотека сварщика | Сварка, термообработка, материалы, металлы и сплавы

admin

Технология термической обработки металлов