Главная Зубчатые передачи в производстве 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 [ 141 ] 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 20.2. Основные режимы объемной закалки н отпуска зубчатых колес
которых производится быстрый нагрев наружной зоны детали. После нагрева выполняется охлаждение с помощью душевого устройства, в качестве охлаждающей жидкости используется вода или эмульсия, в некоторых случаях нагретое изделие погружают в бак с маслом. Применяют следующие способы закалки с нагревом ТВЧ: одновременный нагрев и закалку всей поверхности детали (пальцы, валики, колеса с модулем менее 6), при этом деталь неподвижна или вращается, совершая 20-30 оборотов за цикл нагрева (рис. 20.1, а); последовательный нагрев и закалку отдельных участков детали (колеса с модулем более 6, шейки и кулачки валов колес) (рис. 20.1, б); Bala. о,г о,* о,в о,в У,с Рис. 20.1. Схемы закалки ТВЧ различными методами Рис. 20.2. Изменение оптимальных температур нагрева под закалку ТВЧ в зависимости от содержания углерода и скорости нагрева доэвтектоидной стали: ; - 200 °С/с: г - 660 С/с: 3 - 700 °С/с непрерывно-последовательный нагрев и закалку с перемещением для длинных валов-колес (рис. 20.1, в). Длительность нагрева при закалке ТВЧ зависит от толщины слоя и частоты тока (табл. 20.3). Вследствие высокой скорости нагрева (200-600 ° С/с) и небольшой продолжительности выдержки при закалке ТВЧ оптимальная температура нагрева на 100-150° С выше, чем при обычной закалке (рис. 20.2). 20.3. Длительность нагрева при закалке ТВЧ в зависимости от частоты тока и толщины закаленного слоя
Закалка с нагревом ТВЧ является наиболее прогрессивным способом, так как при ее применении резко повышается производительность, снижается трудоемкость и себестоимость, а также обеспечивается возможность автоматизации процесса и установки оборудования в потоке механической обработки. В результате закалки ТВЧ значительно повышается твердость, износостойкость и контактная выносливость. Повышение сопротивления усталости зубьев зубчатых колес достигается только в том случае, если применяемый метод закалки обеспечивает закалку поверхности зуба по контуру и одновременную закалку переходной поверхности зуба, являющейся наиболее опасной зоной. Особенно актуально обеспечение закалки по контуру зуба при нагреве ТВЧ для зубчатых колес наиболее массовых видов с модулем 3-6 (автомобильные, тракторные, для станков). Упрочнение зубьев колес при нагреве ТВЧ с использованием стали 55ПП с пониженной прокаливаемостью разработано и внедрено на ЗИ.Пе [91. По сравнению с обычной углеродистой сталью в стали 55ПП резко понижено содержание марганца, несколько уменьшено содержание кремния, хрома и никеля, перед разливкой сталь модифицируется алюминием и титаном; прокаливае-мость стали 55ПП вследствие этого весьма невелика. Нагрев колес из стали 55ПП осуществляется насквозь по всему сечению зуба, одновременно обязательно нагревается и впадина зуба. Длительность нагрева колес при этом значительно больше (20-90 с), чем при обычно применяемом для закалки колес поверхностном нагреве ТВЧ (8-20 с). Вследствие этого не требуется значительной мощности установки, в большинстве случаев для закалки автомобильных колес требуемая мощность не превышает 100 кВт. Критическая скорость закалки стали 55ПП значительно выше (700-1500° С/с), чем обычных углеродистых сталей 40-45 (150- 400 °С/с). Поэтому при ее закалке необходимо весьма интенсивное охлаждение, расход охлаждающей воды составляет 80-100 см на I см* поверхности в течение I с. В результате закалки стали 55ПП на поверхности зубьев достигается твердость HR(2b 59-63; в сердцевине зуба твердость составляет HRQ 32-42. Вследствие того, что сталь 55ПП обладает минимальной прокаливаемостью, зубья за-каливакяся по контуру, хотя нагрев ТВЧ осуществляется насквозь по всему сечению зуба. Глубина слоя закалки обычно 1,0-2,0 мм. Стендовые и эксплуатационные испытания колес из стали 55ПП после закалки с нагревом ТВЧ показали, что такие стали обладают высокими показателями прочности (предел прочности при изгибе, ударная вязкость, предел выносливости), близкими (а иногда и более высокими) к показателям прочности цедентован-ных колес. Контактная выносливость зубьев колес из стали 55ПП является удовлетворительной. Поэтому для ряда колес с модулем 4,8-6 мм, у которых контактные напряжения не достигают максимальных значений, применение стали 55ПП целесообразно. Закалка с нагревом ТВЧ достаточно широко используется для сплошного нагрева зубьев колес станков с мод>лем 1,5-4,0 мм, а также колес автомобилей и тракторов менее ответственного назначения, при этом снижается деформация и уменьшается искажение профиля зубьев по сравнению с этими показателями после нагрева в печах. Режим закалки для указанных изделий приведен в табл. 20.4, распределение твердости по зубу показано на рис. 20.3. 20.4. Режимы закалки с нагревом ТВЧ зубчатых колес из стали 40Х
Примечание, Температура отпуска 230 С. |
© 2011 - 2024 www.taginvest.ru
Копирование материалов запрещено |