|
||||
|
Екатерина - специалист по продаже а/м КАМАЗ
43118-010-10 (дв.740.30-260 л.с.) | 2 220 000 |
43118-6033-24 (дв.740.55-300 л.с.) | 2 300 000 |
65117-029 (дв.740.30-260 л.с.) | 2 200 000 |
65117-6010-62 (дв.740.62-280 л.с.) | 2 350 000 |
44108 (дв.740.30-260 л.с.) | 2 160 000 |
44108-6030-24 (дв.740.55,рест.) | 2 200 000 |
65116-010-62 (дв.740.62-280 л.с.) | 1 880 000 |
6460 (дв.740.50-360 л.с.) | 2 180 000 |
45143-011-15 (дв.740.13-260л.с) | 2 180 000 |
65115 (дв.740.62-280 л.с.,рест.) | 2 190 000 |
65115 (дв.740.62-280 л.с.,3-х стор) | 2 295 000 |
6520 (дв.740.51-320 л.с.) | 2 610 000 |
6520 (дв.740.51-320 л.с.,сп.место) | 2 700 000 |
6522-027 (дв.740.51-320 л.с.,6х6) | 3 190 000 |
Нужны самосвалы? Обратите внимание на Ford-65513-02. |
Контактная информация.
г. Набережные Челны, Промкомзона-2, Автодорога №3, база «Партнер плюс».
тел/факс (8552) 388373.
Схема проезда
Отжигом называется операция термической обработки, связанная с нагревом стали, выдержкой и медленным охлаждением (с печью). Скорость охлаждения при отжиге углеродистых сталей должна быть не более 100 – 200°С/ч, легированных – 30 – 40°С/ч. Ее регулируют охлаждением печи с закрытой или открытой дверцей, с полностью или частично выключенным обогревом.
Отжиг – операция предварительная или промежуточная. Основное назначение ее – снятие внутреннего напряжения и улучшение или исправление структуры металла (снижение твердости, повышение пластичности, измельчение зерна, устранение ликвации (неоднородности), улучшение обрабатываемости резанием). Различают семь видов отжига.
Рекристаллизационный отжиг (рис. 29, а) применяют для снятия наклепа (после холодной пластической деформации), восстановления пластичности и ударной вязкости.
Упрочнение металла под действием холодной пластической деформации называется наклепом, или нагартовкой. В металле искажается кристаллическая решетка и образуется определенная ориентировка зерен – текстура. Зерна деформируются, сплющиваются и из равноосных превращаются в неравноосные (в виде лепешки, блина).
Исправление кристаллической решетки в процессе нагрева называется возвратом, или отдыхом. Твердость и прочность металла при возврате несколько понижаются (на 20 – 30 %), а пластичность возрастает. При более высокой температуре происходит рекристаллизация – рост новых равноосных зерен за счет исходных деформированных. После завершения рекристаллизации строение металла и его свойства становятся прежними (которые он имел до деформации).
Рис. 29. Виды отжига стали: а – рекристаллизационный и
низкотемпературный; б – диффузионный; в – полный;
г – изотермический; д – неполный; е – циклический
Рекристаллизационный отжиг углеродистых и низколегированных сталей проводится при температуре 550 – 700°С с выдержкой после прогрева от 0,5 до 1,5 ч, в зависимости от состава стали.
Низкотемпературный отжиг (рис. 29, а) проводят для снятия внутреннего остаточного напряжения при температуре 600 – 650°С в течение нескольких часов. Степень снятия напряжения определяется главным образом температурой нагрева, а не временем выдержки. В результате отжига уменьшается особенно опасное остаточное растягивающее напряжение. Отжиг позволяет повысить внешние нагрузки, снижает склонность к хрупкому разрушению, повышает сопротивление усталости, стабилизирует размеры и предотвращает коробление изделий.
Низкотемпературному отжигу подвергают отливки, поковки, сварные изделия и детали, в которых из-за неравномерного охлаждения и по другим причинам возникло внутреннее напряжение, которое, если его не устранить, может вызвать коробление и появление трещин.
Гомогенизация (высокотемпературный, или диффузионный отжиг) (рис. 29, б) применяется для устранения дендритной ликвации (неоднородности) в фасонных отливках главным образом из легированных сталей. Ликвация усиливает анизотропию свойств, карбидную неоднородность, снижает относительное удлинение и ударную вязкость.
Для ускорения диффузии и получения однородного (гомогенного) металла производят нагрев до температуры 1100 – 1200°С с выдержкой после нагрева от 8 до 20 ч. В результате такого высокотемпературного нагрева происходит интенсивный рост зерна. Перегрев устраняется дополнительным отжигом на мелкое зерно.
Диффузионный отжиг увеличивает загрузку печного оборудования и расход топлива, сопровождается большими потерями металла на окалину и является малопроизводительной операцией.
Полный отжиг, или отжиг на мелкое зерно (рис. 29, в), проводится только для доэвтектоидных сталей при температуре на 30 – 50°С выше точки А3. При этом время нагрева и продолжительность выдержки зависят от состава стали, типа нагревательной печи, способа укладки в печь и т. п.
Назначение полного отжига – измельчение зерна, исправление структуры, максимальное снижение твердости и повышение пластичности, снятие внутреннего напряжения. При этом отжиге происходит полная фазовая перекристаллизация. Медленное охлаждение обеспечивает распад аустенита при малых степенях переохлаждения, получение высокой пластичности и минимальной твердости. Мелкое начальное зерно аустенита способствует получению при охлаждении мелкозернистой структуры с равномерным распределением феррита и перлита. Полному отжигу обычно подвергают сортовой прокат, поковки и отливки сложной формы. Эта операция длительная и малопроизводительная.
Изотермический отжиг (рис. 29, г) имеет преимущество перед полным – сокращается время отжига и получается более однородная структура, так как распад аустенита происходит при постоянной температуре во время выдержки, поэтому полный отжиг часто заменяют изотермическим.
Неполный отжиг (рис. 29, д) используют для снижения твердости стали и улучшения обрабатываемости резанием. Заэвтектоидные стали полному отжигу с полной перекристаллизацией подвергать нельзя, так как при медленном охлаждении (ниже линии ES) из аустенитного состояния вторичный цементит выделяется по границам зерен в виде сплошной сетки и сталь становится хрупкой. Заэвтектоидные стали подвергают только неполному отжигу с нагревом до 750 – 770°С (несколько выше А1), выдерживают для прогрева по сечению и охлаждают. При таком нагреве в аустените остается большое число нерастворившихся включений цементита, которые служат центрами кристаллизации при охлаждении во время аустенитно-перлитного превращения. В результате образуется структура зернистого перлита, твердость и прочность снижаются, а пластичность значительно увеличивается. Этот отжиг часто называют отжигом на зернистый перлит, или сфероидизацией.
Для сокращения времени отжиг на зернистый перлит можно произвести с изотермической выдержкой. После нагрева сталь быстро охлаждают до 650 – 680°С и выдерживают 1 – 3 ч. для распада переохлажденного аустенита и сфероидизации карбидов. Последующее охлаждение производят на воздухе. Сталь со структурой зернистого перлита обладает наименьшей твердостью, наилучшей обрабатываемостью резанием и менее склонна к перегреву при закалке, поэтому инструментальные стали, как более твердые, должны поставляться со структурой зернистого перлита.
Доэвтектоидные стали отжигают на зернистый перлит для получения максимальной пластичности перед холодной обработкой давлением (штамповкой, волочением и т. п.). Нагрев при неполном отжиге до более высокой температуры (800°С) приводит к получению структуры пластинчатого перлита.
Циклический, или маятниковый, отжиг (рис. 29, е) применяют для полной сфероидизации цементита и сфероидизации карбидной фазы легированных сталей. Этот вид отжига рекомендуется применять для трудноотжигаемых высоколегированных сталей. Сталь несколько раз попеременно нагревают выше А1 на 10 – 15°С и охлаждают ниже А1 на 10 – 15°С. Количество циклов нагрева и охлаждения зависит от химического состава стали. Пластинка карбида при каждом нагреве частично растворяется в аустените, а при охлаждении начинает расти. Растворяясь и подрастая, кристалл карбида из пластинчатой принимает зернистую форму – происходит его сфероидизация.
Нормализацией называется операция термической обработки, при которой сталь нагревают до аустенитного состояния, выдерживают и охлаждают на воздухе. По сравнению с отжигом она более производительна и экономична.
Нормализация связана с полной перекристаллизацией и у горячекатаной стали измельчает структуру, повышает циклическую прочность, понижает порог хладноломкости.
Нормализация как промежуточная обработка аналогична отжигу, ее применяют для низкоуглеродистых сталей вместо полного отжига, но она не может заменить смягчающего отжига для среднеуглеродистых сталей, которые при охлаждении на воздухе имеют большую твердость и прочность. Ее часто используют для общего измельчения структуры перед закалкой.
Исправить структуру заэвтектоидной стали можно только нормализацией. Она измельчает зерно, и при ускоренном охлаждении на воздухе цементит вторичный не успевает образовать грубую сетку по границам зерен аустенита, а затем – перлита.
Иногда нормализацию используют как окончательную обработку для получения структуры сорбита. Следует отметить, что скорость охлаждения на воздухе зависит от массы изделия и отношения его поверхности к объему. Эти факторы сказываются на структуре и свойствах нормализованной стали.
Закалка стали – основной упрочняющий способ термической обработки конструкционных и инструментальных сталей. Закалкой называется термическая операция, связанная с нагревом стали выше температуры фазовых превращений, выдержкой и последующим быстрым охлаждением (в каком-либо охладителе). Цель закалки – придание стали высокой твердости и прочности путем образования неравновесных структур: мартенсита или бейнита (игольчатого троостита).
Основными технологическими свойствами при закалке стали являются закаливаемость и прокаливаемость. Закаливаемость – свойство стали приобретать высокую твердость в результате закалки. Прокаливаемость – свойство стали воспринимать закалку на определенную глубину от поверхности.
Доэвтектоидные стали нагревают до температуры на 30 – 50°С выше критической точки А3, т. е. выше линии GS диаграммы. При таком нагреве исходная ферритно-перлитная структура превращается в аустенит, происходит полная перекристаллизация стали. Охлаждение со скоростью больше критической приводит к мартенситному превращению (А М). Такая закалка называется полной.
Эвтектоидные и заэвтектоидные стали подвергают неполной закалке, т. е. нагревают до температуры на 30 – 50°С выше критической точки А1 (линия PSK диаграммы на рис. 22). Эта температура постоянная, и интервал ее значений будет 760 – 780°С.
Для легированных сталей, содержащих специальные карбиды, температура нагрева под закалку выбирается по справочнику в зависимости от состава стали и намного превышает критические точки.
Скорость охлаждения стали после нагрева и выдержки оказывает решающее влияние на результат закалки. Режим охлаждения должен быть таким, чтобы не возникали большие напряжения, приводящие к короблению изделия и образованию закалочных трещин. Эти напряжения складываются из термических и структурных.
При закалке углеродистых и некоторых низколегированных сталей в качестве охлаждающей среды применяют воду и водные растворы. Холодная вода – самый дешевый и интенсивный охладитель. К недостаткам воды относится образование «паровой рубашки». Кроме того, с повышением температуры воды резко снижается ее охлаждающая способность. Стабильность охлаждающей способности воды достигается при использовании струйного или душевого (спрейерного) охлаждения. Для крупногабаритных изделий (рельсы, трубы и т. п.) применяется водовоздушная охлаждающая среда – смесь воды с воздухом, подаваемая в камеру под давлением через форсунки (водяной туман).
Для легированных сталей при закалке применяют минеральное масло. Оно не изменяет охлаждающей способности при нагреве (20 – 150°С), не образует «паровой рубашки». Перепад температуры между поверхностью и центром изделия при закалке в масле меньше, чем при охлаждении в воде, а следовательно, меньше термическое напряжение. Недостатками масла, как охладителя, при закалке являются образование пригара на поверхности изделия, потеря с течением времени закаливающей способности (загустевшее масло требует замены), легкая возгораемость. Различают четыре основных способа закалки.
Закалка в одном охладителе. Изделия из печи по конвейеру (транспортеру) поступают в закалочный бак с охлаждающей средой, где и находятся до полного охлаждения (рис. 30, а).
Рис. 30. Режимы закалки: а – в одном охладителе; б – прерывистая
в двух охладителях; в – ступенчатая; г – изотермическая
Этот способ применяется для изделий простых форм, изготовленных из углеродистых (охлаждение в воде) и легированных (охлаждение в масле) сталей, и является простым и наиболее распространенным способом как в единичном, так и в массовом производстве. Недостатком его является то, что в результате большой разницы значений температуры нагретого металла и охлаждающей среды в закаленной стали наряду со структурным возникает значительное термическое напряжение, вызывающее коробление детали, появление трещин и других дефектов.
Прерывистая закалка(в двух охладителях). Изделие сначала быстро охлаждают до 400 – 300°С в воде, а затем для окончательного охлаждения переносят в масло – «через воду – в масло». В мартенситном интервале температур сталь охлаждается более медленно, что способствует уменьшению закалочного напряжения (рис. 30, б).
Ступенчатая закалка. Нагретое изделие охлаждается погружением в ванну с температурой закалочной среды (расплавленные соли, селитры, щелочи) немного выше температуры начала мартенситного превращения (на 20 – 30°С выше точки Мн) для данной стали. После выдержки, необходимой для выравнивания температуры по сечению, изделие охлаждают на воздухе. Продолжительность выдержки строго контролируется, чтобы не произошло промежуточного превращения аустенита (рис. 30, в). Изотермическая выдержка для выравнивания температуры по сечению способствует снижению термического напряжения, а охлаждение на воздухе – структурного. Основное достоинство ступенчатой закалки – получение мартенситной структуры при минимальном закалочном напряжении.
Изотермическая закалка. В отличие от ступенчатой изотермическая закалка обеспечивает образование не мартенситной, а бейнитной структуры. Ее целесообразно применять для деталей из легированных сталей, склонных к короблению и образованию трещин. Так же, как и при ступенчатой закалке, охлаждение проводится в соляных ваннах с температурой выше точки мартенситного превращения Мн(рис. 30, г). Детали выдерживают в ванне в течение времени, необходимого для полного распада аустенита. При этом происходит превращение с образованием бейнита (игольчатого троостита). После изотермической выдержки и окончания превращения детали охлаждают на воздухе. Структура стали – бейнит (игольчатый троостит), твердость –HRC45 – 55. Повышаются конструктивная прочность (на 25 – 30 %) и ударная вязкость.
Нагрев сталей в жидких средах, не вызывающих окисления, и охлаждение в расплавах щелочей позволяют получить без очистки или травления чистую поверхность изделий светло-серого цвета. Такую закалку называют светлой.
Закалка с самоотпуском. Охлаждение изделия, нагретого под закалку, ведут не до полного охлаждения и затем извлекают его из охладителя. За счет тепла внутренних слоев верхний охлажденный слой разогревается до 200 – 250°С, в результате чего происходит самоотпуск. Закалку с самоотпуском применяют для деталей ударного слесарного и кузнечного инструмента, который должен иметь достаточно высокую твердость на поверхности и сравнительно вязкую сердцевину. Температуру отпуска определяют по цветам побежалости (цвет слоя окисла поверхности зависит от его толщины). Старый (точнее – древний) способ закалки с самоотпуском нашел применение в механизированном и автоматизированном производстве.
Отпуск – операция термической обработки, связанная с нагревом закаленной стали ниже температуры фазовых превращений, выдержкой и охлаждением. Цель отпуска – снижение или снятие внутреннего напряжения, возникшего при закалке стали, и получение структуры с заданными свойствами (прочностью, твердостью, упругостью, вязкостью и пластичностью).
Закалка и отпуск неразделимы. Отпуск необходимо проводить непосредственно после закалки, так как закалочное напряжение через некоторое время может вызвать появление трещин. Кроме того, остаточный аустенит стабилизируется, его устойчивость к отпуску повышается.
Температура отпуска – самый существенный фактор, который влияет на свойства закаленной стали. Твердость и прочность с повышением температуры отпуска снижаются, а пластичность и вязкость повышаются. Свойства углеродистых сталей в отличие от легированных не зависят от условий охлаждения при отпуске.
В легированных сталях все процессы отпуска происходят, как правило, в области более высоких температур, так как легирующие элементы замедляют диффузионные процессы. Так, распад мартенсита завершается при температуре 450 – 500°С, а коагуляция специальных карбидов – при 600 – 680°С. При некоторых условиях отпуска закаленных легированных сталей происходит их «охрупчивание» – потеря пластичности (отпускная хрупкость).
В зависимости от температуры различают несколько видов отпуска.
Низкотемпературный(низкий) отпуск. Температура нагрева – 150 – 200°С, выдержка – 1 – 1,5 ч. Снижается внутреннее напряжение. Мартенсит закалки переходит в мартенсит отпуска. Этот отпуск обеспечивает максимальную твердость стали и некоторое повышение прочности и вязкости. Твердость (HRC60 – 64) зависит от содержания углерода в стали. Низкому отпуску подвергают режущий и измерительный инструмент из углеродистых и низколегированных сталей, а также детали после поверхностной закалки или химико-термической обработки.
Среднетемпературный(средний) отпуск. Температура нагрева – 350 – 500°С (чаще – 380 – 420°С), выдержка – от 1 – 2 до 3 – 8 ч. Значительно снижается внутреннее напряжение, мартенсит закалки переходит в троостит отпуска. Твердость –HRC40 – 45. Обеспечивается наилучшее сочетание предела упругости с пределом выносливости.Этот отпуск проводят в основном для пружин, рессор, мембран и подобных деталей, а также для штампового инструмента. Охлаждение после отпуска рекомендуется проводить в воде, что способствует образованию на поверхности изделий сжимающего остаточного напряжения, повышающего усталостную прочность.
Высокотемпературный(высокий) отпуск. Температура нагрева – 500 – 680°С, выдержка – от 1 до 8 ч. Полностью снимается внутреннее напряжение. Структура стали сорбит отпуска, твердость –HRC25 – 35. Создается наилучшее соотношение прочности, пластичности и вязкости стали.Термическую обработку, состоящую из закалки и высокого отпуска, называют улучшением (термическим). Она проводится для деталей (в основном из среднеуглеродистых конструкционных сталей), которые должны обладать повышенной конструктивной прочностью. Сорбит отпуска и троостит отпуска отличаются от сорбита и троостита тем, что в этих структурах кристаллы цементита имеют не пластинчатую, а зернистую форму, что повышает пластичность и вязкость закаленной стали.
Искусственное старение. Закалка приводит к образованию пересыщенного твердого раствора – мартенсита. Всякий пересыщенный раствор неустойчив и будет распадаться с выделением избыточных фаз. Распад пересыщенного твердого раствора связан с фазовыми, а следовательно, с объемными или линейными изменениями стали. Это вызовет коробление изделий или изменение их размеров в эксплуатации.
Для предупреждения коробления и изменения размеров точных инструментов, деталей станков, распределительных валов и т. п. проводят искусственное старение при температуре 120 – 150°С. Выдержка составляет от 2 до 20 ч. Такой режим позволяет, не снижая твердости закаленной стали, стабилизировать структуру за счет выделения углерода в виде дисперсных карбидов.
Библиографический список
КузьминБ. А. Металлургия, металловедение и конструкционные материалы / Б. А.Кузьмин, А. И.Самохоцкий, Т. Н.Кузнецова. М.: Высшая школа, 1977.
Гуляев А. П. Металловедение / А. П.Гуляев. М.: Металлургия, 1977.
БерлинВ. И. Транспортное материаловедение / В. И.Берлин, Б. В.Захаров, П. А.Мельниченко. М.: Транспорт, 1982.
ЛахтинЮ. М. Металловедение и термическая обработка металлов / Ю. М.Лахтин. М.: Металлургия, 1984.
Материаловедение / Под ред. Б. Н. Арзамасова. М.: Машиностроение, 1986.
ТравинО. В. Материаловедение / О. В.Травин, Н. Т.Травина. М.: Металлургия, 1989.
МозбергР. К. Материаловедение / Р. К.Мозберг. М.: Высшая школа, 1991.
Металловедение и технология металлов: Учебник для вузов / Г. П. Фетисов, М. Г.Кариман, В. М.Матюнин и др. М.: Высшая школа, 2002.
ЗолоторевскийВ. С. Механические испытания и свойства металлов / В. С.Золоторевский.М.: Металлургия, 1974.
Учебное издание
Бычков Георгий Владимирович,
РАЖКОВСКИЙ Александр Алексеевич,
Смольянинов Антон Владимирович
studfiles.net
Cтраница 1
Операция термической обработки, заключающаяся в нагреве стали до температуры, находящейся в критическом интервале или выше него, выдержке при этой температуре и быстром охлаждении, называется закалкой стали. В результате получаются неравновесные структуры, так как быстрое охлаждение препятствует диффузионному протеканию фазовых превращений. [1]
Операции термической обработки очень удобны для синхронизации, благодаря этому существенно упрощается внедрение поточных методов. [2]
Операция термической обработки, при которой путем нагрева ниже критической точки Асъ выдержки и последующего медленного или быстрого охлаждения неустойчивые структуры мартенсита и остаточного аустенита, полученные при закалке, превращаются в более устойчивые и происходит снижение внутренних ( остаточных) напряжений и изменение механических свойств, называется о т-пуском стали. [3]
Операция термической обработки подразделяется на технологические переходы, осуществляемые одним рабочим или группой рабочих на определенном оборудовании. Например, операция объемной закалки может иметь переходы: загрузку печи, нагрев, выдержку; охлаждение в воде или масле. [4]
Операция термической обработки стали, а также все виды горячей механической обработки - ковка, штамповка, прокатка - связаны с критической точкой Ь, также установленной Черновым. [5]
Операциями термической обработки являются отжиг, нормализация, закалка и отпуск. Некоторые из этих операций имеют разновидности. [7]
Операциями термической обработки, общими для стали, чугуна и цветных сплавов, являются отжиг, нормализация, закалка и отпуск. Кроме того, широко применяют химико-термическую обработку стали. [9]
Многие операции термической обработки выполняются в условиях перемещения изделий или по повторяющейся траектории ( вращениеи перекатывание), или вдоль рабочего пространства. [10]
Кроме операции термической обработки в термическом цехе производится зачистка центров и правка вала. Окончательная обработка вала выполняется на второй линии. Заготовка изготовляется методом горячей штамповки и проходит в заготовительном цехе изотермический отжиг. [11]
Такие операции термической обработки восстанавливаемых деталей проводятся в том случае, если эксплуатировавшиеся детали подвергались упрочняющей обработке и имеют высокую твердость и плохую обрабатываемость резанием. После этой смягчающей обработки проводят обработку резанием в требуемый размер ( протачивание, нарезание рваной резьбы и т.п.), последующие наплавку или напыление. [12]
К операциям термической обработки относятся: отжиг, нормализация, улучшение, закалка, отпуск, старение. Термические процессы заключаются в нагреве до заданной температуры с определенной скоростью, выдержке в течение требуемого времени и охлаждении с заданной скоростью. [13]
По существу операция термической обработки таких сплавов является згкалкой. Однако по установившейся терминологии будем условно называть ее аустенизацией. [14]
Закалкой называется операция термической обработки, включающая себя нагрев выше температур фазовых превращений и последующее быстрое охлаждение. При высоких скоростях охлаждения структурные превращения в стали, соответствующие диаграмме состояния железо - углерод, могут не успеть произойти, и сталь приобретает структуру и свойства, отличные от равновесных. Структуры, полученные при быстром охлаждении, называют метастабильяыми. Свойства сталей, обладающих метастабильными структурами, значительно отличаются от свойств сталей с равновесными структурами. В результате закалки сталь получает наивысшую твердость и прочность и одновременно наибольшую хрупкость. Полученные при закалке основные метаетабильные структуры, являющиеся различными стадиями превращения аустенита в перлит, носят названия: мартенсит, троостит, сорбит. [15]
Страницы: 1 2 3 4
www.ngpedia.ru
Операции термической обработки стали.
Термическая обработка – самый распространенный в современной технике способ изменения свойств металлов и сплавов. Термообработку применяют как промежуточную операцию для улучшения технологических свойств (обрабатываемости давлением, резанием и д.п.) и как окончательную операцию для придания металлу или сплаву такого комплекса свойств, который обеспечивает необходимые эксплуатационные характеристики изделия. Термическая обработка включает в себя следующие основные виды: отжиг 1-го рода, отжиг 2-го рода, закалку с полиморфным превращением, закалку без полиморфного превращения, отпуск, старение.
Эти виды термической обработки относятся и к сталям, и к различным металлам и сплавам. Рассмотрим термическую обработку сталей.
Отжиг, нормализация, закалка, отпуск.
Отжиг.
Отжиг І рода – термическая операция, состоящая в нагреве металла в неустойчивом состоянии, полученном предшествующими обработками, для приведения металла в более устойчивое состояние. Отжиг 1 рода не связан с фазовыми превращениями. Различают гомогенизационный (диффузионный), рекристаллизационный отжиг и отжиг, уменьшающий напряжения.
Гомогенизационный отжиг – это термическая обработка, при которой главным процессом является устранение последствий дендритной ликвации. Это достигается за счет диффузионных процессов. Поэтому, чтобы обеспечить высокую скорость диффузии, сталь нагревают до высоких температур в аустенитной области - 1000-12000С. При этих температурах делается длительная выдержка (10-20 час.) и медленное охлаждение. При гомогенизационном отжиге вырастает крупное аустенитное зерно. Избавиться от этого нежелательного явления можно путем последующей обработки давлением или отжигом ΙΙ рода. Выравнивание состава стали при гомогенизационном отжиге положительно сказывается на механических свойствах, особенно пластичности.
Рекристаллизационный отжиг применяют для сталей после холодной обработки давлением – это термическая обработка деформированного металла или сплава, при котором главным процессом являются возврат и рекристаллизация соответственно. Возвратом называют все изменения в тонкой структуре, которые не сопровождаются изменениями микроструктуры деформированного металла (размер и форма зерен не изменяется). Возврат происходит при относительно низких температурах (300-400 0С).
Рекристаллизацией называют зарождение и рост новых зерен с меньшим количеством дефектов кристаллического строения. В результате рекристаллизации образуются совершенно новые, чаще всего равноосные кристаллы. Между температурным порогом рекристаллизации и температурой плавления имеется простое соотношение:
ТР ≈ (0,3 – 0,4)∙ТПЛ., что составляет для углеродистых сталей 670-700 0С.
Отжиг, уменьшающий напряжение – это термическая обработка, при которой главным процессом является полная или частичная релаксация остаточных напряжений. Такие напряжения возникают при обработке давлением, литья, сварки, шлифовании, обработки резанием и др. технологических процессах. Внутренние напряжения сохраняются в деталях после окончания технологического процесса и называются остаточными. Избавиться от нежелательных напряжений можно путем нагрева сталей от 150 до 650 0С в зависимости от марки стали и способа обработки.
Отжиг ΙΙ рода основан на использовании фазовых превращений сплавов. Этот вид отжига состоит в нагреве выше температуры превращения с последующим медленным охлаждением для получения устойчивого структурного состояния сплавов.
Полный отжиг производится для доэвтектоидных сталей. Для этого сталь нагревают выше критической точки Ас3 на 30-50 0С и после прогрева детали проводят медленное охлаждение. Как правило, детали охлаждают вместе с печью со скоростью 30-100 0С/час. Температурный интервал нагрева для полного отжига показан на стальной части диаграммы железо-цементит (выше линии GS, рис. 1).
Структура доэвтектоидной стали после отжига состоит из избыточного феррита и перлита.
Основные цели полного отжига:
- устранение пороков структуры, возникших при предыдущей обработке (литье, горячей деформации, сварке, термообработке) – крупнозернистость и видманштеттов феррит;
- смягчение стали перед обработкой резанием – получение крупнозернистости для улучшения качества поверхности и большей ломкости стружки низкоуглеродистых сталей;
- уменьшение напряжений.
Рис. 1. Стальная область диаграммы с зонами нагрева при отжиге: 1 – диффузионный; 2 – рекристаллизационный; 3 – для снятия напряжений; 4 – полный; 5 – неполный;
6 - нормализационный
Неполный отжиг отличается от полного тем, что в этом случае нагрев производится на 30-50 0С выше критической точки Ас1 (линия РSК на диаграмме железо-цементит). Эта операция производится как для доэвтектоидных сталей, так и для заэвтектоидных сталей. Охлаждение проводят так же, как и при полном отжиге (вместе с печью).
При неполном отжиге не происходит изменение ферритной составляющей структуры в доэвтектоидной стали и цементитной составляющей в заэвтектоидной стали. Поэтому полного исправления структуры не происходит. Неполный отжиг доэвтектоидной стали используют для смягчения ее перед обработкой резанием, снятия внутренних напряжений.
В заэвтектоидных сталях в результате неполного отжига образуется структура зернистого перлита, обладающая наименьшей твердостью, позволяющая облегчить обработку резанием углеродистых и легированных инструментальных и подшипниковых сталей. Кроме того зернистый перлит является оптимальной структурой перед закалкой, т.к. обладает меньшей склонностью к росту аустенитных зерен, широким интервалом закалочных температур, меньшей склонностью к растрескиванию при закалке и повышенной прочностью и вязкостью закаленной стали.
Изотермический отжиг заключается в нагреве стали до температуры Ас3 + (30-50 0С), затем ускоренное охлаждение до температуры изотермической выдержки ниже точки Ас1 и дальнейшее охлаждение на спокойном воздухе. Изотермический отжиг по сравнению с обычным отжигом имеет два преимущества:
- больший выигрыш во времени, т.к. суммарное время ускоренного охлаждения, выдержки и последующего охлаждения может быть меньше медленного охлаждения изделия вместе с печью;
- получение более однородной структуры по сечению изделий, т.к. при изотермической выдержке температура по сечению изделия выравнивается и превращение во всем объеме стали происходит при одинаковой степени переохлаждения.
Нормализация.
Нормализационный отжиг (нормализация) применяют как промежуточную операцию для смягчения стали перед обработкой резанием и для общего улучшения структуры стали перед закалкой. При нормализации доэвтектоидную сталь нагревают до температур Ас3 + 30-50 0С и заэвтектоидную Аст + 30-50 0С и после выдержки охлаждают на спокойном воздухе.
Ускоренное по сравнению с отжигом охлаждение обуславливает несколько большее переохлаждение аустенита. Поэтому при нормализации получается более тонкое строение эвтектоида (тонкий перлит или сорбит) и более мелкое эвтектоидное зерно.
Прочность стали после нормализации несколько выше, чем после отжига. В заэвтектоидной стали нормализация устраняет грубую сетку вторичного цементита. При нагреве выше точки Аст вторичный цементит растворяется, а при последующем ускоренном охлаждении на воздухе он не успевает образовать грубую сетку, понижающую свойства стали.
studfiles.net
Процесс резания металлов. Основные понятия и определения. Физическиеявления в процессе резания. Механическая обработка – основной вид обработки , достигает высокихстепеней точности и с помощью ее обрабатывается основной объем детали.1. Мех. обр-ка – самый объемный вид обр-ки.2. Мех. обр-ка позволяет достичь наивысшую точность, высокого кач-ва. Обработка (обр-ка) резанием – процесс срезания режущим инструментом слоя металла в виде стружки. (для получения необходимой формы тела, точности и шероховатости) Для процесса необходимы металлорежущие станки, в рабочих органах которых закрепляется инструмент и заготовка и осуществляются сложные движения. Движения резания – основные движения, при которых с заготовки снимается слой металла, стружка.К этому движению относят: главные движения – движение, совершаемое с наибольшей скоростью, хар-ся скоростью резания Vр. [м/мин] (шлифование [м/с]). движение подачи – перемещение режущей кромки инструмента, обеспечивает непрерывность обр-ки и обработку всей поверхности. Sо=мм/об, Sм=мм/мин, Sz=мм/зуб. Технологический эскиз для основных видов обработки:1. точениепатрон - глубина резанья2. сверление стол 3. фрезерование
Vp | ||||
| Нd | |||
Sm |
©2015- 2018 megalektsii.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. |
megalektsii.ru
Количество просмотров публикации Основные виды операций термообработки стали - 222
Основными видами термической обработки являются: Отжиг, Нормализация, Отпуск, Старение, Закалка
Отжиг состоит в нагреве сталей до температур выше фазового превращения с последующей выдержкой и медленным охлаждением сплава вместе с печью. В результате отжига получают структуру перлит с ферритом или цементитом, и сталь приобретает высокую пластичность и низкую твёрдость.
Отжигу подвергают отливки, поковки, прокат, заготовки из углеродистой и легированной стали. Различают следующие виды отжига: неполный, полный, низкотемпературный, диффузионный и рекристализационный.
В случае если после нагрева охлаждение происходит не вместе с печью, а на воздухе, то такую операцию называют нормализацией. Нормализация– нагрев стали выше критической А3, выдержка при этой tОС и последующее охлаждение на спокойном воздухе. Применяют для улучшения механических свойств низко- и среднеуглеродистых сталей, снятия внутренних напряжений, улучшения обрабатываемости (уменьшения твердости). Получаемая структура после нормализации – мелкопластинчатая перлитного класса (перлит, сорбит, троостит).
Стоит сказать, что для низкоуглеродистых сталей структура и свойства после отжига и нормализации ничем не отличаются. При этом операция нормализации дешевле отжига. По этой причине для низкоуглеродистых сталей рациональней проводит нормализацию. Отличия в структуре появляются с повышением содержания углерода.
Закалка – нагрев стали до температур выше фазовых превращений с последующим быстрым охлаждением со скоростью выше критической. Цель закалки – придать стали большую твердость. Применяют для получения однородной структуры и требуемых свойств. По способу нагрева различают закалку: после сквозного (объемного) нагрева; после поверхностного нагрева ТВЧ, контактного нагрева, нагрева в электролитах, газовым пламенем с последующим быстрым охлаждением. Поверхностная закалка обеспечивает получение высокой поверхностной твердости на глубину до 4 ¸ 5мм. После закалки сталь приобретает неравновесную метастабильную структуру и обладает высокой прочностью, твердостью, износостойкостью и повышенной хрупкостью. Закалка не является окончательным видом термической обработки.
Для устранения избыточных напряжений и повышенной хрупкости сталь после закалки обязательно подвергают отпуску.
Отпуск – нагрев закаленной стали до температур ниже фазовых превращений с последующим охлаждением. Отпуск – заключительная операция термообработки после закалки. Выполняют для стабилизации структуры стали, снижения внутренних напряжений, повышения ее вязкости и некоторого снижения твердости. В результате отпуска структура стали переходит к более равновесному состоянию, твердость снижается, апластичность повышается. С увеличением температуры отпуска повышаются пластические свойства и снижается прочность стали. Улучшение – закалка сталей с последующим высоким отпуском.
Старение – выдержка деталей из стали при повышенной tоС (не выше 200оС в течение 10-15ч). Сопровождается изменением физических и механических свойств стали. Самопроизвольный отпуск закаленных сталей при незначительном нагреве или без него, наблюдающийся с течением времени называют старением.
referatwork.ru
Количество просмотров публикации Основные виды операций термообработки стали - 28
Восстановление деталей нанесением гальванических покрытий.
Проектирование технологических процессов (ТП) обработки деталей
Различают три вида технологических процессов: единичный, типовой и групповой. Разрабатываются технологические процессы при подготовке производства к выпуску новых изделий, их модернизации и ремонту. Рекомендуется нижеследующий порядок разработки единичных ТП:
1. Установление типа производства и организационных форм выполнения ТП.
2. Выбор вида заготовки и её размеров.
3. Установление плана и методов обработки поверхностей и последовательности выполнения технологических операций (технологического маршрута).
4. Выбор оборудования, приспособлений, режущего и измерительного инструмента.
5. Определение режимов обработки и норм времени.
6. Определение классификации работ (профессий и разрядов рабочих).
7. Оценка технико-экономической эффективности.
8. Оформление технологической документации.
Установлению типа производства по изготовлению конкретной детали предшествует изучение её конструкции и технических условий на изготовление, эксплуатацию, а также определение программы выпуска и производственных условий цеха (состав оборудования), где будет обрабатываться деталь. Выбор исходной заготовки (прокат, литьё, поковка и др.) оценивается её себестоимостью, качеством и минимальными затратами на обработку. План обработки детали - ϶ᴛᴏ последовательность обработки различных поверхностей детали с установлением метода обработки (точение, фрезерование и т. д.). При выборе типа-размера станков исходят из операций обработки, габаритов заготовки, обеспечения крайне важно й точности и шероховатости. Установление режимов резания основывается: – на данных об изготавливаемой детали (чертёж и технические условия) и заготовке; – роде материала заготовки, его характеристике; – форме, размерах заготовки и допусках на обработку; – точности и качестве обработки детали; – паспортах станков. Профессия и разряд рабочего устанавливается по тарифно-квалификационным справочникам.
Восстановление деталей нанесением гальванических покрытий применяется для компенсации износа рабочих поверхностей деталей, при нанесении защитно – декоративных и антикоррозионных покрытий. Сущность процесса состоит в следующем. Два электрода (положительный – анод, отрицательный - катод) помещают в электролит и пропускают через него постоянный ток. При возникновении разности потенциалов электрически заряженные ионы начинают двигаться в определенном направлении: к катоду движутся положительные ионы (катионы), к аноду – анионы (отрицательные ионы). На катоде разряжаются положительные ионы, вследствие этого выделяется металл и водород. На аноде происходит разряд отрицательных ионов, при этом выделяется кислород и кислотный остаток.
При гальваническом покрытии катодом является деталь, на которую производят покрытие, а анодом – металлическая пластина. Различают растворимые и нерастворимые аноды. Растворимые аноды изготавливают из металла, который осаждается на деталь, нерастворимые – из свинца. При этом для пополнения электролита ионами металла в электролит добавляют вещества, содержащие ионы осаждаемого металла.
Основными видами термической обработки являются: Отжиг, Нормализация, Отпуск, Старение, Закалка
Отжиг состоит в нагреве сталей до температур выше фазового превращения с последующей выдержкой и медленным охлаждением сплава вместе с печью. В результате отжига получают структуру перлит с ферритом или цементитом, и сталь приобретает высокую пластичность и низкую твёрдость.
Отжигу подвергают отливки, поковки, прокат, заготовки из углеродистой и легированной стали. Различают следующие виды отжига: неполный, полный, низкотемпературный, диффузионный и рекристализационный.
В случае если после нагрева охлаждение происходит не вместе с печью, а на воздухе, то такую операцию называют нормализацией. Нормализация– нагрев стали выше критической А3, выдержка при этой tОС и последующее охлаждение на спокойном воздухе. Применяют для улучшения механических свойств низко- и среднеуглеродистых сталей, снятия внутренних напряжений, улучшения обрабатываемости (уменьшения твердости). Получаемая структура после нормализации – мелкопластинчатая перлитного класса (перлит, сорбит, троостит).
Стоит сказать, что для низкоуглеродистых сталей структура и свойства после отжига и нормализации ничем не отличаются. При этом операция нормализации дешевле отжига. По этой причине для низкоуглеродистых сталей рациональней проводит нормализацию. Отличия в структуре появляются с повышением содержания углерода.
Закалка – нагрев стали до температур выше фазовых превращений с последующим быстрым охлаждением со скоростью выше критической. Цель закалки – придать стали большую твердость. Применяют для получения однородной структуры и требуемых свойств. По способу нагрева различают закалку: после сквозного (объемного) нагрева; после поверхностного нагрева ТВЧ, контактного нагрева, нагрева в электролитах, газовым пламенем с последующим быстрым охлаждением. Поверхностная закалка обеспечивает получение высокой поверхностной твердости на глубину до 4 ¸ 5мм. После закалки сталь приобретает неравновесную метастабильную структуру и обладает высокой прочностью, твердостью, износостойкостью и повышенной хрупкостью. Закалка не является окончательным видом термической обработки.
Для устранения избыточных напряжений и повышенной хрупкости сталь после закалки обязательно подвергают отпуску.
Отпуск – нагрев закаленной стали до температур ниже фазовых превращений с последующим охлаждением. Отпуск – заключительная операция термообработки после закалки. Выполняют для стабилизации структуры стали, снижения внутренних напряжений, повышения ее вязкости и некоторого снижения твердости. В результате отпуска структура стали переходит к более равновесному состоянию, твердость снижается, апластичность повышается. С увеличением температуры отпуска повышаются пластические свойства и снижается прочность стали. Улучшение – закалка сталей с последующим высоким отпуском.
Старение – выдержка деталей из стали при повышенной tоС (не выше 200оС в течение 10-15ч). Сопровождается изменением физических и механических свойств стали. Самопроизвольный отпуск закаленных сталей при незначительном нагреве или без него, наблюдающийся с течением времени называют старением.
referatwork.ru
Операции термической обработки стали.
Термическая обработка – самый распространенный в современной технике способ изменения свойств металлов и сплавов. Термообработку применяют как промежуточную операцию для улучшения технологических свойств (обрабатываемости давлением, резанием и д.п.) и как окончательную операцию для придания металлу или сплаву такого комплекса свойств, который обеспечивает необходимые эксплуатационные характеристики изделия. Термическая обработка включает в себя следующие основные виды: отжиг 1-го рода, отжиг 2-го рода, закалку с полиморфным превращением, закалку без полиморфного превращения, отпуск, старение.
Эти виды термической обработки относятся и к сталям, и к различным металлам и сплавам. Рассмотрим термическую обработку сталей.
Отжиг, нормализация, закалка, отпуск.
Отжиг.
Отжиг І рода – термическая операция, состоящая в нагреве металла в неустойчивом состоянии, полученном предшествующими обработками, для приведения металла в более устойчивое состояние. Отжиг 1 рода не связан с фазовыми превращениями. Различают гомогенизационный (диффузионный), рекристаллизационный отжиг и отжиг, уменьшающий напряжения.
Гомогенизационный отжиг – это термическая обработка, при которой главным процессом является устранение последствий дендритной ликвации. Это достигается за счет диффузионных процессов. Поэтому, чтобы обеспечить высокую скорость диффузии, сталь нагревают до высоких температур в аустенитной области - 1000-12000С. При этих температурах делается длительная выдержка (10-20 час.) и медленное охлаждение. При гомогенизационном отжиге вырастает крупное аустенитное зерно. Избавиться от этого нежелательного явления можно путем последующей обработки давлением или отжигом ΙΙ рода. Выравнивание состава стали при гомогенизационном отжиге положительно сказывается на механических свойствах, особенно пластичности.
Рекристаллизационный отжиг применяют для сталей после холодной обработки давлением – это термическая обработка деформированного металла или сплава, при котором главным процессом являются возврат и рекристаллизация соответственно. Возвратом называют все изменения в тонкой структуре, которые не сопровождаются изменениями микроструктуры деформированного металла (размер и форма зерен не изменяется). Возврат происходит при относительно низких температурах (300-400 0С).
Рекристаллизацией называют зарождение и рост новых зерен с меньшим количеством дефектов кристаллического строения. В результате рекристаллизации образуются совершенно новые, чаще всего равноосные кристаллы. Между температурным порогом рекристаллизации и температурой плавления имеется простое соотношение:
ТР ≈ (0,3 – 0,4)∙ТПЛ., что составляет для углеродистых сталей 670-700 0С.
Отжиг, уменьшающий напряжение – это термическая обработка, при которой главным процессом является полная или частичная релаксация остаточных напряжений. Такие напряжения возникают при обработке давлением, литья, сварки, шлифовании, обработки резанием и др. технологических процессах. Внутренние напряжения сохраняются в деталях после окончания технологического процесса и называются остаточными. Избавиться от нежелательных напряжений можно путем нагрева сталей от 150 до 650 0С в зависимости от марки стали и способа обработки.
Отжиг ΙΙ рода основан на использовании фазовых превращений сплавов. Этот вид отжига состоит в нагреве выше температуры превращения с последующим медленным охлаждением для получения устойчивого структурного состояния сплавов.
Полный отжиг производится для доэвтектоидных сталей. Для этого сталь нагревают выше критической точки Ас3 на 30-50 0С и после прогрева детали проводят медленное охлаждение. Как правило, детали охлаждают вместе с печью со скоростью 30-100 0С/час. Температурный интервал нагрева для полного отжига показан на стальной части диаграммы железо-цементит (выше линии GS, рис. 1).
Структура доэвтектоидной стали после отжига состоит из избыточного феррита и перлита.
Основные цели полного отжига:
- устранение пороков структуры, возникших при предыдущей обработке (литье, горячей деформации, сварке, термообработке) – крупнозернистость и видманштеттов феррит;
- смягчение стали перед обработкой резанием – получение крупнозернистости для улучшения качества поверхности и большей ломкости стружки низкоуглеродистых сталей;
- уменьшение напряжений.
Рис. 1. Стальная область диаграммы с зонами нагрева при отжиге: 1 – диффузионный; 2 – рекристаллизационный; 3 – для снятия напряжений; 4 – полный; 5 – неполный;
6 - нормализационный
Неполный отжиг отличается от полного тем, что в этом случае нагрев производится на 30-50 0С выше критической точки Ас1 (линия РSК на диаграмме железо-цементит). Эта операция производится как для доэвтектоидных сталей, так и для заэвтектоидных сталей. Охлаждение проводят так же, как и при полном отжиге (вместе с печью).
При неполном отжиге не происходит изменение ферритной составляющей структуры в доэвтектоидной стали и цементитной составляющей в заэвтектоидной стали. Поэтому полного исправления структуры не происходит. Неполный отжиг доэвтектоидной стали используют для смягчения ее перед обработкой резанием, снятия внутренних напряжений.
В заэвтектоидных сталях в результате неполного отжига образуется структура зернистого перлита, обладающая наименьшей твердостью, позволяющая облегчить обработку резанием углеродистых и легированных инструментальных и подшипниковых сталей. Кроме того зернистый перлит является оптимальной структурой перед закалкой, т.к. обладает меньшей склонностью к росту аустенитных зерен, широким интервалом закалочных температур, меньшей склонностью к растрескиванию при закалке и повышенной прочностью и вязкостью закаленной стали.
Изотермический отжиг заключается в нагреве стали до температуры Ас3 + (30-50 0С), затем ускоренное охлаждение до температуры изотермической выдержки ниже точки Ас1 и дальнейшее охлаждение на спокойном воздухе. Изотермический отжиг по сравнению с обычным отжигом имеет два преимущества:
- больший выигрыш во времени, т.к. суммарное время ускоренного охлаждения, выдержки и последующего охлаждения может быть меньше медленного охлаждения изделия вместе с печью;
- получение более однородной структуры по сечению изделий, т.к. при изотермической выдержке температура по сечению изделия выравнивается и превращение во всем объеме стали происходит при одинаковой степени переохлаждения.
Нормализация.
Нормализационный отжиг (нормализация) применяют как промежуточную операцию для смягчения стали перед обработкой резанием и для общего улучшения структуры стали перед закалкой. При нормализации доэвтектоидную сталь нагревают до температур Ас3 + 30-50 0С и заэвтектоидную Аст + 30-50 0С и после выдержки охлаждают на спокойном воздухе.
Ускоренное по сравнению с отжигом охлаждение обуславливает несколько большее переохлаждение аустенита. Поэтому при нормализации получается более тонкое строение эвтектоида (тонкий перлит или сорбит) и более мелкое эвтектоидное зерно.
Прочность стали после нормализации несколько выше, чем после отжига. В заэвтектоидной стали нормализация устраняет грубую сетку вторичного цементита. При нагреве выше точки Аст вторичный цементит растворяется, а при последующем ускоренном охлаждении на воздухе он не успевает образовать грубую сетку, понижающую свойства стали.
studfiles.net