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 . - толкатель: г - Рис. 20.7. Безмуфельный агрегат для газовой цементации: -тамбур загрузки; 3 - рабочая камера безмуфельной печн; 4-тамбур разгрузки с завалочным баком; 5- Рабочая температура, С, в камере печи: безмуфельной . . - . 850-940 ДЛЯ отпуска......... . . , . . 1S0-2J0 Число поддонов и безмуфельной печи..... , . 21 Размер поддонов, мм...... ...... 650X450 Расход газа для нагрева изделий, ыЧч 120 Расход газов для химико-термической обработки, м/ч: эндотермическая атмосфера........... 60 природный газ.............. 2 аммиак (при иитроцементации)........ . 1.6 Влажность эндотермической атмосферы (по точке росы), *С . . --3 Мощность электродвигателей, кВт ... ...... 84 Для приготовления газового карбюризатора в печах непрерывного действия чаще всего используют газы, богатые углеводородами. В результате частичного сжигания этих газов при небольшом коэффициенте избытка воздуха, равном 0,26, в присутствии катализатора и при внешнем нагреве камеры сжигания создаются различные контролируемые атмосферы. Состав наиболее распространенных атмосфер приведен в табл. 20.7. 20.7. Состав газовых карбюризаторов для печей непрерывного действия
Для интенсификации насыщения углеродом к атмосферам указанного состава в печь добавляют до 10 % богатых углеродом газов (метана, пропана). Основным преимуи;еством эндотермической и экэоандотермической атмосферы является возможность автоматического регулирования концентрации углерода в слое при цементации и иитроцементации. Для этого используют датчики для автоматического контроля содержания водяных паров по точке росы или контроля содержания двуокиси углерода в рабочей камере печи. Конкретные режимы процесса и химический состав комплексно-легированных сталей следует подбирать с таким расчетом, чтобы после закалки сохранились легирующие элементы в твердом растворе, необходимые для обеспечения прокали-ваемости и закаливаемости периферийных зон на расстоянии от поверхности до 0,2 мм. В противном случае сопротивление усталости изделий может значительно снизиться. Необходимо учитывать также, что при цементации легированных сталей показатели прочности могут ухудшаться и в результате внутреннего окисления ряда элементов (хром, марганец, кремний, титан), широко используемых для легирования сталей. Образование окислов приводит к снижению содержания легирующих элементов в твердом растворе на расстоянии от поверхности до 0,03 мм. При наличии зоны внутреннего окисления с толщиной свыше 0,013 мм резко снижается усталостная прочность стали (рис. 20.8). Ликвидировать или уменьшить вредное влияние внутреннего окисления можно легированием стали молибденом (свыше 0,3 %) или дополнительным легиро- 0,7 0,9 /с С в c.we Рис. 20.8. Влияние глубины слоя внутреннего окисления, определяемого по сетке троостита, на предел выносливости цементованной стали 25ХГТ. Цементация в эндогазе с автоматическим регулированием потенциала углерода. ванием периферийной зоны слоя азотом, осуществляемым при химико-термической обработке путем добавки 5-10 % аммиака в рабочее пространство печи за 10 мин до окон-чания процесса цементации. Образование низкокачественной немар-тенситной структуры на поверхности вследствие внутреннего окисления не обнаруживается, если твердость определяется по Роквеллу. Эта структура фиксируется только при измерении микротвердости или при пробе напильником. Особенно вредно снижение микротвердости в наиболее опасной зоне - на переходной поверхности зуба, вследствие чего резко падает сопротивление усталости зубчатых колес даже для высоколегированной хро-моникельвольфрамовой стали. При нитроцементацни в безмуфельных агрегатах температура насыщения углеродом и азотом равна 840-870 °С и ступенчатая закалка производится без подстуживания от температуры 840 - 870 °С. Колеса охлаждают в горячем масле с температурой 170-180 °С, а затем в холодном масле. Использование для нитроцементацни более низкой температуры, чем при газовой цементации (840 °С вместо 930 °С), и применение ступенчатой закалки в горячем масле обеспечивают значительное снижение деформации изделий. Биение зубчатого венца автомобильных колес с модулем 4 мм при этом составляет 0,08 мм вместо 0,12 мм, обычно получаемых после газовой цементации; деформация по профилю зуба не превышает 0,04 мм. Описанный выше процесс газовой нитроцементацни с точки зрения обеспечения минимальной деформации является наиболее совершенным, однако в производственных условиях требуется тщательное регулирование условий насыщения. Автоматическое регулирование концентрации углерода в слое при нитроцементацни осуществляется при использовании эндотермической атмосферы регулированием концентрации двуокиси углерода в атмосфере, выходящей из печи. Для автоматического регулирования концентрации азота в слое нет надежных методов, поэтому во избежание перенасыщения слоя азотом строго дозируется количество аммиака, добавляемого в рабочую камеру печи; Толщина слоя при иитроцементации, мм 0.2-0,4 0,5-0,7 0,8-1,1 Добавка аммиака, % ........ 3-7 Не более 5 Не более 2 При чрезмерно высокой концентрации азота в слое в микроструктуре наблю-дакугся массивные включения карбонитридов и повышенное количество остаточного аустеиита. В периферийной зоне слоя на глубине 0,01-0,3 мм может образоваться сетка темных включений ( темная составляющая ), являющихся смесью дисперсных окислов и карбонитридов. Темная составляющая в структуре нит-роцементованного слоя резко снижает сопротивление усталости и контактную выносливость зубчатых колес. Такой дефект структуры недопустим для ответственных изделий. |
© 2011 - 2024 www.taginvest.ru
Копирование материалов запрещено |