Главная  Температура нагрева стали 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 [ 13 ] 14 15 16 17 18 19 20

для создания усилия при нагреве (рис. VII. 13) обеспечивает достаточную радиальную деформацию в процессе отжига и практически устраняет любую эллиптичность обечаек указанного типа. Оправка состоит из центрального стержня i, изготовленного из стали Х17Н2, промежуточной втулки 2 с наружными конусами, втулки 5 и раздвижных секторов 3, изготовленных из стали 12Х18Н9Т. При нагреве промежуточная


Рис. VII. 13. Оправка с автонрм-ным осаживающим устройством

втулка 2 и втулка 5, удлиняясь больше стержня, разжимают секторы 5, спрофилированные по диаметру обечайки 4, и, устраняя эллиптичность, придают изделию правильную форму. При высоте осаживающего устройства 1 м, температуре отжига 750° С и конусе промежуточной втулки 70° радиальная раздача секторов составляет 8 мм, т. е. оправка может устранить эллиптичность 16 мм.

Для преодоления деформаций весьма перспективно использовать явление сверхпластичности, кратковременно возникающей в стали в процессе фазовых превращений при термической обработке. Известно, что пластичность в период фазовых превращений возрастает в 3-20 раз (в зависимости от химического состава стали, вида фазовых превращений и др.). Максимальный эффект возрастания пластичности наблюдается в начальный период фазовых превращений. На использовании явления сверхпластичности основана термофиксация при обработке ряда деталей (рессор, спиральных пружин, поршневых колец и др.). В настоящее время этот метод применили при термической обработке зубчатых колес, спиральных цилиндрических сверл, дисковых пил, отрезных и прорезных фрез, ножовочных полотен и др. Так, после нагрева спиральных цилиндрических сверл под закалку их подвергают промежуточному охлаждению в жидкой среде при температурах 300-650° С; затеем сверла поступают во многопозицион-

ный автоматический правильный станок, где их зажимают между валками, вместе с которыми они вращаются под струей эмульсии и, находясь в таком положении в период протекания мартенситного превращения, остаются практически прямыми. Их биение обычно не превышает 0,03-0,08 мм, что вполне допустимо. Плоские инструменты из быстрорежущей стали подвергают релаксационной правке в процессе отпуска после закалки; их зажимают между двумя планшайбами (рис. VII. 14), которые стягивают


Рис. VII. 14. приспособление для правки плоского инструмента.

/ - прижим; 2 - основание; 5 - клин

болтами или клином и помещают в термическую печь. После каждого отпуска гайки зажимного приспособления проворачивают до отказа или подтягивают клий; это позволяет постепенно уменьшить деформацию инструмента.

При соприкосновении поверхности изделий с окислительной газовой средой (в частности, с воздухом) в области высоких температур происходит окисление и обезуглероживание, причем толщина поврежденного слоя с течением времени и повышением температуры увеличивается. Для устранения окисленного и обезуглероженного слоя применяют очистку изделий после термической обработки. В настоящее время широко применяют комплексный безокислительный нагрев и охлаждение изделий в процессе термической обработки. Так, изделия нагревают в контролируемых и нейтральных атмосферах, в соляных и свинцовых ваннах и др. Однако полностью избежать соприкосновения изделий с окислительной средой пока невозможно, поэтому объем очистных операций в термических цехах достаточно велик.

Ранее в термических цехах в основном осуществляли очистку деталей сухим кварцевым песком. Однако применение кварцевого песка может вызвать профессиональные заболевания у рабочих-пескоструйщиков. Поэтому этот вид очистки изделий в настоящее время запрещен. Одним из способов, заменяющих очистку деталей кварцевым песком, является очистка металлическим песком. Для очистки деталей металлическим песком можно применять такое



Таблица Vn.38

Режимы очистки изделий металлическим песком

Изделия

Средний размер зерен песка, мм

Давление сжатого воздуха, кгс/см

Чугунные отливки

массой, кг:

4 5

5-20

20-100

>100

Стальные отливки

массой, кг:

<20

20-100

1,5-2,0

>100

2-2,5

Бронзовые отливки

массой, кг:

<10

10-30

>30

Алюминиевые отлив-

ки массой, кг:

<1

3-3,5

5-15

3,5-4

15-30

4-4,5

>30

Поковки, штамповки,

изделия после терми-

ческой обработки

массой, кг:

<0,5 и изделия с

2-2,5

резьбой

0,5-3

2,5-3

3-15

15-35

35-60

>60

1,5-2

Поверхность изделий

0,3-0,5

под электролитиче-

ское покрытие

же оборудование, как ч для очистки кварцевым песком, без существенной его модернизации.

Для очистки металлических изделий наиболее часто применяют чугунный песок, получаемый на специальной установке разбрызгиванием чугуна в жидком состоянии, последующим размолом и прессованием Полученный таким образом чугунный песок с острыми гранями имеет твердость HRC51-56, объемную массу 4-4,5 тм при плотности 7 кгс/мз. Песок сортируют по фракциям на вибрационных ситах Режим очистки изделий чугунным песком представлен в табл. VII 33.

Для очистки мелких, а также резьбовых изделий и инструмента иногда применяют корундовую крошку Она представляет собой регенерированные абразивные зерна

> 2

i- в.

о. аз

; vo

CO Он н

5 (X я й> я я я ,<и я

R СО

я§

I со

а.я о

о- со <d щ

Я я U я

PQ о

>>

о Cd

со С-) о, Cd

<u (=3


2 ed

e cd

St .5 so

а> я S trt я

o,g 2

© о

Он

8S Cd о Он

я ня

3 = 1

§ I я о Cd о. аа

со о. л

я о.

Cd н

i< 5 cu

co s

со о

Cd о)

o. Cd ё

С s g

Д ° CO О -

S S

cd a> s

S s Я

я <u S

ю о cf



электрокорунда из перемолотых отходов и использованных абразивных кругов. Корундовая крошка при очистке почти не изменяет геометрию изделий, поэтому она вполне приемлема для очистки точных изделий и различных видов инстрзгмента. Изделия, очищенные корундовой крошкой, имеют темно-серый цвет. Очистку можно осуществлять в обычных аппаратах эжекционного типа. Очистка корундовой крошкой дает возможность исключить те недостатки, которые отмечаются при очистке металлическим песком-физические свойства поверхности изделий практически не изменяются, т. е. не нарушаются магнитные, коррозионные и другие свойства. Запыленность воздушной среды у аппарата при работе с корундовой крошкой !-2 мгм при норме 5 мг/м.

В последнее время начали применять очистку деталей в электрозвуковом поле, где действуют упругие колебания с частотой 16-20 кГц. Сущность ультразвуковой очистки состоит в следующем. При распространении ультразвуковых колебаний в жидкости поочередно возникают сжатия и разрежения. В момент разрежения происходят локальные разрывы жидкости и образуются пузырьки (полости), которые заполняются парами жидкости и растворенными в ней воздухом и другими газами. В момент сжатия пузырьки сплющиваются, что сопровождается сильными гидравлическими ударами. Эти удары приводят к очистке поверхности изделий от загрязнений и других дефектов. Окалину при ультразвуковой очистке удаляют следующим образом. При предварительном травлении изделий в кислоте (до ультразвуковой обработки или в процессе обработки) окалина разрыхляется, в ее порах и трещинах накапливаются мелкие пузырьки водорода, образующие в дальнейшем центры гидравлических ударов; при последующей ультразвуковой обработке пузырьки, сплющиваясь, создают местные взрывы, в результате чего окалина удаляется с поверхности металла. В табл. VI 1.34 приведены оптимальные режимы ультразвуковой очистки поверхности изделий от окалины.

6. Виды брака при термической обработке стали

Основным условием предотвращения брака при термической обработке является строгое соблюдение технологического процесса, который должен устанавливаться на основании опытных и литературных данных. Брак может быть исправимым и неисправимым. Неисправимый брак связан с нарушением химического состава поверхностных слоев металла при окислении, а также с пережогом и короблением изделия. Остальные виды брака исправимы. Однако получить высокое качество термической обработки после исправления брака трудно. В табл. VII.35 приведены основные виды брака при термической обработке и способы их предотвращения и исправления.

25-683

7. Технология и режимы термической обработки со сквозным прогревом деталей машин

Детали оборудования металлургических цехов и станочного оборудования

Термической обработке со сквозным прогревом подвергают большое число деталей металлургических, горных, строительных и других машин: разнообразные валы и оси, шестерни, зубчатые муфты и втулки, ролики и звенья цепей, ножи, правильные ролики, элементы подшипников и т. д. Срок службы подавляющего большинства деталей за счет применения термической обработки со сквозным прогревом возрастает в несколько раз.

В табл. VII.36-VI1.42 приведены режимы термической обработки ряда деталей оборудования агломерационных, доменных, сталеплавильных и прокатных цехов, деталей станков, элементов горных машин и др.

Более подробно остановимся на особенностях термической обработки прокатных валков, крановых колес, деталей из высокомарганцовистой стали и др.

Валки горячей прокатки

Валки горячей прбкатки изготавливают из различных сталей литьем или ковкой. Для получения необходимой твердости и структуры литые валки подвергают сложной термической обработке.

Структура металла литых валков из стали марок У12 и 150ХНМ должна состоять из тонкопластинчатого перлита и избыточных карбидов цементитного типа, из сталей 60ХГН и 80ХГН - из тонкопластинчатого перлита, а в структуре валков из сталей 50ХН и 60ХН допускается присутствие фер-ритной сетки по границам зерен. Режим термической обработки литых валков из стали 60ХН, по данным ММК, следующий: посадка в печь при температуре 250° С, выдержка 4 ч; нагрев до 650° С со скоростью 40° С/ч, выдержка 3-5 ч; нагрев до 950° С со скоростью 60° С/ч, выдержка 18-22 ч; охлаждение на воздухе до 550-600° С; нагрев до 850-870° С со скоростью 80° С/ч, выдержка 14-18 ч, охлаждение на воздухе до 400-500° С; нагрев до 600** С со скоростью 80*0/4, выдержка 12 ч, охлаждение с печью до 200° С со скоростью 25° С/ч. Длительность термической обработки ПО ч.

Таким образом, для литых валков из стали 60ХН применяют двойную нормализацию с нагревом в первой ступени до 950° С, а во второй до 850-870° С. При такой термической обработке все избыточные карбиды при нагреве в первой ступени переводятся в твердый раствор, устраняется дендритная неоднородность, образовавшаяся в результате первичной кристаллизации стали, а во второй ступени в результате получения мелкого исходного аустенитного зерна обеспечивается получение сорбитной или пер-лито-сорбитной структуры.

Литые валки из стали марки 150ХНМ на ММК подвергают следующей термической обработке: а) на твердость НВЗОО-330 -



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 [ 13 ] 14 15 16 17 18 19 20

© 2011 - 2020 www.taginvest.ru
Копирование материалов запрещено