Реферат: Технологический процесс термической обработки впускного клапана газораспределительного механизма

СОДЕРЖАНИЕ

1 Исходные данные для выполнения курсовой работы

2.2 Выбор типа производства

2.2 Выбор материала для изготовления детали

     2.2.1удовлетворение эксплуатационным требованиям

     2.2.2технологические требования

     2.2.3экономические требования

2.3 Обоснование способа получения заготовки

2.4 Разработка технологического маршрута изготовлениядетали

2.6 Разработка технологического процесса термическойобработки

     2.6.1полный отжиг

     2.6.2цементация

     2.6.3закалка

     2.6.4 низкийотпуск

3 Составление операционной карты

4 Список используемой литературы

<span Times New Roman",«serif»;mso-fareast-font-family: «Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language:RU;mso-bidi-language: AR-SA">

1 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯКУРСОВОЙ РАБОТЫ

Исходными данными дл<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> выполнени<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>работы <st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>вл<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>ютс<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>: чертёж детали и технические услови<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> на её изготовление. Марка материала, указанна<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> на чертеже, рассматриваетс<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>как условно-рекомендательна<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>.

В данной курсовой работе используетс<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> материал 18ХГ2, где

18- 0,18% углерода

Х- 1% хрома

Г2- 2% марганца

<span Times New Roman",«serif»;mso-fareast-font-family: «Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language:RU;mso-bidi-language: AR-SA">

2.1 Выбортипа производства.

Вмашиностроении различают три типа производства:единичное, серийное и массовое.

В единичном производстве выпускаютизделии широкой номенклатуры в небольших количествах или индивидуально.Изготовление однотипных деталей либо совсем не повтор<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>етс<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>, либо повтор<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>етс<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> через определённые промежутки времени. Приизготовлении деталей, как правило, используетс<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>универсальное оборудование.

В серийном производстве изготавливаютпартии деталей, регул<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>рно повтор<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>ющиес<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>через определенные промежутки времени. В зависимости от размера партийразличают мелко- средне- и крупносерийное производство. В производствеиспользуют специализированное оборудование.

Дл<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>массового производства характерно изготовление большого количества однотипныхдеталей на конвейерах с узкоспециализированным оборудованием.

В данном случае за основу берётс<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> серийный тип производства.

<span Times New Roman",«serif»;mso-fareast-font-family: «Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language:RU;mso-bidi-language: AR-SA">

2.2. ВЫБОР МАТЕРИАЛА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯДЕТАЛИ

В данной части работы описываютс<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> услови<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>работы детали при эксплуатации, вы<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>вл<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>ютс<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>основные факторы внешней среды, с которой контактирует деталь (температура,воздушна<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> или газова<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> среда, услови<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>смазки и т.д.) характер действующих нагрузок и качественна<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> их оценка

Выбранный материал должен удовлетвор<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>ть эксплуатационным и экономическим требовани<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>м.

2.2.1УДОВЛЕТВОРЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫМ ТРЕБОВАНИЯМ

Выбранный материал должен обеспечиватьдлительную, эффективную работу детали в эксплуатационных услови<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>х, то есть должен обеспечивать необходимуюконструкционную прочность, вы<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>вленнуюрасчетами инженера конструктора. Он должен противосто<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>тьвоздействию внешней окружающей среды (воздуха, воды, масла, кислоты, тепловымвоздействи<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>м и т.п.). Все это вместеопредел<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>ет комплекс необходимыхфизико-механических свойств, которыми должен обладать материал, назначаемый дл<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> изготовлени<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>конкретной детали, т.е. предел прочности, предел текучести, показателипластичности δ, Ψ, коэффициент ударной в<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>зкости,предел выносливости, величина работы распространени<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>трещин, контактна<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> усталостна<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> прочность, сопротивлени<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>износу, высоким и низким температурам и т.д.

2.2.2ТЕХНАЛОГИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

С этой точки зрени<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> материал должен удовлетвор<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>тьтребовани<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>м максимальнойтрудоёмкости изготовлени<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> детали. Впервую очередь он должен обладать хорошей обрабатываемостью режущиминструментом, различными методами обработки давлением. В р<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>де случаев дл<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>улучшени<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> обрабатываемости приходитс<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> назначать предварительную термическую обработкузаготовок (типа отжига). Выбранный материал должен иметь хорошую свариваемость,что обеспечит получение конструктивно прочной детали или узла при наименьшихзатратах.

2.2.3ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

Материал должен обеспечить изготовлениенаиболее дешёвой конструкции, способной эффективно и длительно работать вразличных эксплутационных услови<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>х.В первую очередь нужно стремитьс<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> киспользованию менее дорогой стали – углеродистой или низколегированной.Применение легированной стали может быть технически и экономическицелесообразным и оправданным в том случае, если она даёт экономический эффектза счёт повышени<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> долговечностидеталей, уменьшени<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> массыконструкции, уменьшени<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> расходазапасных частей и, таким образом, экономии металла.

<span Times New Roman",«serif»;mso-fareast-font-family: «Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language:RU;mso-bidi-language: AR-SA">

2.3 ОБОСНОВАНИЕ СПОСОБА ПОЛУЧЕНИЯ ЗАГОТОВКИ

В машиностроении и ремонтном производстве примен<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>ютс<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>следующие виды заготовок: отливки, поковки и штамповки, а также комбинированные(штампосварные, литые в сочетании со сваркой) и заготовки из сортового проката.

При выборе способа изготовлени<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>заготовки необходимо учитывать её материал, размеры, конструктивные формы,размеры и услови<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> нагружени<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> детали, а также тип производства, дл<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> которого разрабатываетс<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>техпроцесс.

Выбранный метод должен быть экономическицелесообразным.

Одним из производительных способов получени<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> заготовок <st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>вл<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>етс<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>штамповка на горизонтально-ковочных машинах (ГКМ).Штамповкой называют процесс получени<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>поковок, при котором формообразующую полость штампа, называемую ручьем,принудительно заполн<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>ют металломисходной заготовки и перераспредел<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>ютего в соответствии с заданной чертежом конфигурацией.

 Производительность до 400 поковок в час.Штамповкой на ГКМ получают поковки массой 0,1 — 100 кг с максимальным диаметром315 мм. Кроме ГКМ в качестве оборудовани<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>дл<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> штамповки примен<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>ют молоты и прессы.

Допуски и припуски на поковки регламентируютс<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> ГОСТ 7505-89.

На ГКМ изготавливаютс<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>следующие поковки: зубчатые колеса, шестерни, конические шестерни с валом;цилиндрические шестерни с валом, кольца, втулки, шестерни с фланцем и т. д.

В том случае, когда поковку невозможно технологическивыполн<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>ть на ГКМ, необходимопроектировать штамповку на кривошипных прессах. На прессах штампуют деталивесом до 200 кг типа плоских поковок, шестерен, крестовин, ступенчатых валов,валов-шестерен, поворотных кулаков, рычагов, шатунов, коленчатых валов и т.д.

Штамповка на кривошипных прессах в 2—3 разапроизводительнее, а припуски и допуски на 20-35% ниже по сравнению соштамповкой на молотах, расход металла поковки снижаетс<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>на 10 —15%. Допуски и припуски заготовок, штампуемых на кривошипных прессах,принимают по ГОСТ 7505-95.

Применение объемной штамповки оправдано при серийном имассовом производстве. При использовании этого способа значительно повышаетс<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> производительность труда, снижаютс<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> отходы металла, обеспечиваютс<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> высокие точность формы издели<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> и качество поверхности. Штамповкой можно получатьочень сложные по форме издели<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>,которые невозможно получить приемами свободной ковки

Технологический процесс гор<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>чей объемной штамповки

 

Технологический процесс изготовлени<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> поковки включает следующие операции: отрезкапроката на мерные заготовки, нагрев, штамповка, обрезка обло<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> и пробивка пленок, правка, термическа<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> обработка, очистка поковок от окалины, калибровка,контроль готовых поковок.

Перед штамповкой заготовки должны быть нагретыравномерно по всему объему до заданной температуры. При нагреве должны бытьминимальными окалинообразование (окисление) и обезуглероживание поверхностизаготовки.

Используютс<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>электроконтактные установки, в которых заготовка, зажата<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>медными контактами, нагреваетс<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> припропускании по ней тока; индукционные установки, в которых заготовка нагреваетс<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> вихревыми токами; газовые печи, с безокислительнымнагревом заготовок в защитной атмосфере.

Штамповку осуществл<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>ютв открытых и закрытых штампах. В открытых штампах получают поковки удлиненной иосесимметричной формы. В закрытых штампах – преимущественно осесимметричныепоковки, в том числе из малопластичных материалов. Поковки простой формыштампуют в штампах с одной полостью. Сложные поковки с резкими изменени<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>ми сечений по длине, с изогнутой осью и т.п.штампуют в многоручьевых штампах.

После штамповки в открытых штампах производ<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>т обрезание обло<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>и пробивку пленок в специальных штампах, устанавливаемых на кривошипных прессах(рис..1).

<img src="/cache/referats/24874/image001.gif" v:shapes="_x0000_i1025">

Рис. 1 Схемы обрезани<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>обло<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> (а) и пробивки пленок (б)

 

Правку штампованных поковок выполн<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>ют дл<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>устранени<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> искривлени<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> осей и искажени<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>поперечных сечений, возникающих при затрудненном извлечении поковок из штампа,после обрезани<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> обло<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>, после термической обработки. Крупные поковки ипоковки из высокоуглеродистых и высоколегированных сталей прав<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>т в гор<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>чемсосто<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>нии либо в чистовом ручьештампа сразу после обрезани<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> обло<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>, либо на обрезном прессе (обрезной штампсовмещаетс<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> с правочным штампом),либо на отдельной машине. Мелкие поковки прав<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>тна винтовых прессах в холодном состо<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>ниипосле термической обработки.

Термическую обработку примен<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>ютдл<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> получени<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>требуемых механических свойств поковок и облегчени<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>их обработки резанием. Отжиг снимает в поковках из высокоуглеродистых и легированныхсталей остаточные напр<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>жени<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>, измельчает зерно, снижает твердость, повышаетпластичность и в<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>зкость.Нормализацию примен<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>ют дл<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> устранени<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>крупнозернистой структуры в поковках из сталей с содержанием углерода до 0,4%.

Очистку поковок от окалины производ<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>т дл<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>облегчени<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> контрол<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> поверхности поковок, уменьшени<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> износа металлорежущего инструмента и правильнойустановки заготовки на металлорежущих станках. На дробеструйных установкахокалину с пковок, перемещающихс<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> поленте конвейера, сбивают потоком быстро лет<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>щейдроби диаметром 1…2 мм. В галтовочных барабанах окалина удал<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>етс<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>благодар<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> ударам поковок друг одруга и о металлические звездочки, закладываемые во вращающийс<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> барабан.

Калибровка поковок повышает точность размеров всейпоковки или отдельных ее участков. В результате этого последующа<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> механическа<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>обработка устран<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>етс<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> полностью или ограничиваетс<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>только шлифованием. Различают плоскостную и объемную калибровку. Плоскостна<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> калибровка служит дл<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>получени<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> точных вертикальныхразмеров на одном или нескольких участках поковки. Объемной калибровкойповышают точность размеров поковки в разных направлени<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>хи улучшают качество ее поверхности. Калибруют в штампах с ручь<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>ми, соответствующими конфигурации поковки.

 

<span Times New Roman",«serif»;mso-fareast-font-family: «Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language:RU;mso-bidi-language: AR-SA">

Операци<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>

Цех (участок)

Оборудование

Инструменты

1

Получение заготовки

Заготовительный

Гильотина, пилы, пресса, вулканиты

Пилы, ножи

2

Получение поковки

Кузнечный

Печи, пресса, штампы

Штампы, мерительный инструмент, кран-балки, конвеиры

3

Предварительна<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> термическа<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> обработка (полный отжиг)

Кузнечный

Печи, подъёмники, клещи

Клещи, твердомеры

4

Механическа<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> обработка (чернова<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>)

Механический цех

Токарные, фрезерные, строгальные, долбёжные станки

Фрезы, свёрла, резцы, зенкеры,

5

Упрочн<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>юща<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> термическа<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> обработка

Термический

Печи, установки, подъёмники

Твердомеры, микроскопы

6

Механическа<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> обработка (чистова<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>)

Механический

Шлифовальные станки, доводочные механизмы, полировальные машины, установки дл<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> суперфинишировани<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>

Микрометры, штангенциркуль, оптиметры, миллиметры, длинномеры, калибры

7

Инструментальный полный контроль по всем параметрам

Центрально заводска<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> лаборатори<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>

Шлифовальные станки, доводочные механизмы, полировальные машины, установки дл<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> суперфинишировани<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>

Микрометры, штангенциркуль, оптиметры, миллиметры, длинномеры, калибры

2.4РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО МАРШРУТА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ.

  В объёмепредлагаемой курсовой работы предлагаетс<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>технологический маршрут изготовлени<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>детали представить в виде движени<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>детали по отдельным цехам или участкам согласно технологическим операци<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>м.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙМАРШРУ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ
2.6РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ.

2.6.1Полный отжиг.

Основные цели полного отжига — устранение пороков структуры, возникших при предыдущей обработке (лить, гор<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>чей деформации или сварке), см<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>гчение стали перед обработкой резанием и уменьшениенапр<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>жений, дл<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>придани<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> стали определенныххарактеристик. В целом отжиг рода провод<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>тдл<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> приближени<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>системы к равновесию.

<img src="/cache/referats/24874/image003.jpg" v:shapes="_x0000_i1031">

При полномотжиге доэвтектоидна<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> сталь посленагрева выше критической точки АC3 на 30 – 50 ºC(рис.3) медленно охлаждаетс<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> вместе спечью. Охлаждение при отжиге провод<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>тс такой малой скоростью (пор<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>дканесколько градусов в минуту), чтобы аустенит распадалс<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>при небольшой степени переохлаждени<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>.Так как превращение аустенита при отжиге полностью завершаетс<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> при температурах значительно выше изгиба С-кривых,то отжигаемые издели<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> можно выдаватьиз печи на спокойный воздух при температурах 500 – 600 ºC, еслине опасны термические напр<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>жени<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>.

<img src="/cache/referats/24874/image005.jpg" v:shapes="_x0000_i1032">

Рис. 3. Участокдиаграммы Fe-Fe3Ccнанесенныминтервалом

температур термическойобработки:

І – полный отжиг;ІІ – нормализаци<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>.

Полный отжигпровод<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>т дл<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>снижени<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> твердости, повышени<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> пластичности и получени<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>однородной мелкозернистой структуры.

Полный отжиг заключаетс<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> в нагреве доэвтектоидной стали до температур на30-50 С выше температуры Ас 3 (чрезмерное повышение температуры вышеэтой точки приведет к росту зерна аустенита, что вызовет ухудшение свойствстали), выдержке дл<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> полногопрогрева и завершени<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> фазовыхпревращений в объеме металла и последующем медленном охлаждении. Дл<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> заэвтектоидных сталей такой отжиг с нагревом вышеАcm не пойдет потому что при медленном охлаждении после такого нагреваобразуетс<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> груба<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> сетка вторичного цементита, ухудшающа<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> механические свойства. Дл<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>доэвтектоидных сталей врем<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> нагреваи продолжительность обработки завис<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>ттипа печи, способа укладки, типа отжигаемого материала (лист, прокат,… ).Наиболее распространенна<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> скоростьнагрева составл<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>ет ~ 100 C / ч, апродолжительность выдержки — от 0.5 до 1 часа на тонну издели<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>. Медленное охлаждение обусловлено необходимостью избежатьобразовани<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> слишком дисперснойферритно — цементитной структуры и следовательно более высокой твердости.Скорость охлаждени<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> зависит отустойчивости переохлажденного аустенита, а следовательно, от состава стали. Еерегулируют, провод<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> охлаждение печис закрытой или открытой дверцей, с полностью или частично выключеннымобогревом.

При полном отжиге происходит полна<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> фазова<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>перекристаллизаци<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> стали. Принагреве выше точки Ас 3 образуетс<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>аустенит, характеризующийс<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> мелкимзерном, который при охлаждении дает мелкозернистую структуру, обеспечивающуювысокую в<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>зкость, пластичность иполучение высоких свойств после окончательной обработки.

Структура доэвтектоидной стали послеполного отжига состоит из избыточного феррита и перлита.

Существует отжиг противоположный по цел<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>м обычному отжигу. Это отжиг на крупное зерно снагревом до 950-1100 оС, который примен<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>ютдл<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> улучшени<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>обработки резанием м<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>гкихнизкоуглеродистых сталей.

 

2.6.2Цементаци<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>.

Цементаци<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>- процесс насыщени<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> поверхностногосло<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> стали углеродом с целью повышени<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> прочности, твёрдости и износостойкостиповерхностного сло<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>.

За глубину цементованного сло<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> принимают рассто<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>ниеот поверхности до переходной зоны.

Различают следующие виды цементации:цементаци<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> с применением твёрдого карбюризатора;газова<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> цементаци<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> с применением жидкого или газового карбюризатора.

Наиболее перспективным <st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>вл<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>етс<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> газова<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>цементаци<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>. По сравнению сцементацией в твёрдом карбюризаторе она имеет следующие преимущества:значительно сокращаетс<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> длительностьпроцесса благодар<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> быстрому нагревудетали; возрастает пропускна<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>способность оборудовани<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>, что ведётк повышению производительности труда; улучшаютс<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>услови<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> труда; по<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>вл<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>етс<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> возможность автоматизации процесса.

    Газова<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> цементаци<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>может проводитьс<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> с применениемжидкого и газового карбюризатора. В качестве жидкого карбюризатора, какправило, примен<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>етс<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> синтин, а в качестве газового — эндогаз.

Синтин получают из окиси углерода иводорода, образующихс<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> припереработке твёрдого топлива. Синтин — это бесцветна<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>жидкость, содержаща<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> 90% парафиновыхпредельных углеводородов. Скорость цементации при применении синтина повышаетс<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> на 20% и на 50% понижаетс<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>выделение сажи и кокса.

В шахтных печах жидкий карбюризаторподаётс<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> капл<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>ми,а имеющийс<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> вентил<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>тор создаёт движение газового потока, и цементаци<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> протекает равномерно. Дл<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>уменьшени<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> сажеобразовани<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> карбюризатор подают топливным насосом черезфорсунки в распылённом состо<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>нии.Оптимальный расход синтина составл<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>ет0,8л газа на 1см2. Состав образующегос<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>газа: СО 20...28%, Н2 55...75%, СН4 2...5%. Режим подачисинтина при насыщении определ<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>ютопытным путём.

Дл<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>легированных сталей температура цементации примен<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>етс<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> выше точки Ас3, когда устойчив аустенит, способныйрастворить в больших количествах углерод.

При использовании жидкого карбюризатораэффективно примен<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>ть комбинированныйцикл насыщени<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> дл<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> получени<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>на поверхности цементованного сло<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>содержани<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> углерода в пределах0,8...1%. После цементации структура цементованного сло<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>приведена на рисунке 11.

<img src="/cache/referats/24874/image007.jpg" v:shapes="_x0000_i1033">

Рис.11 Структура цементованного сло<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>

Расчёт времени нагрева и выдержки прицементации.

Глубина упрочн<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>емогосло<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> 1,2…1,4мм

Скорость насыщени<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>1мм/час

Цементацию провод<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>тв газе, получаемом при разложении синтина, при температуре 900°С. Дл<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> получени<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>сло<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> глубиной 1,2...1,4 мм врем<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> выдержкидолжно составл<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>ть 5 часов:

<img src="/cache/referats/24874/image009.gif" v:shapes="_x0000_i1034">

Охлаждение после цементации проводим навоздухе.

2.6.3Закалка

Закалкой называетс<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>процесс термической обработки металлов, состо<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>щийв их нагреве и быстром (иногда постепенном) охлаждении. Закалка примен<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>етс<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> дл<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> повышени<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>твердости, прочности и износоустойчивости. У некоторых металлов в процессезакалки повышаетс<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> пластичность.Услови<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> закалки дл<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> различных металлов, а порой и различных изделий изодного и того же металла отличаютс<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>.Особое значение это имеет дл<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>закалки инструментов, поскольку они подвергаютс<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>различной нагрузке.

Технологи<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>закалки следующа<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>: изделие нагреваютдо определенной температуры (дл<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>стали 18ХГ2 температура равна 900оС) и некоторое врем<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> выдерживают. За этот период изделие равномернопрогреваетс<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>. Далее следуетохлаждение. Охлаждают изделие в воде, при необходимости к ней добавл<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>ют поваренную соль, котора<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>повышает эффективность закалки.

Температура воды дл<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>закалки должна быть на уровне 27-28°. В холодной воде металл делаетс<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> ломким. Чем теплее вода, тем менее эффективназакалка (металл остаетс<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> м<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>гким).

Очень важно, чтобы во врем<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> охлаждени<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>температура воды или раствора оставалась почти неизменной. Контролировать этонепросто. Емкость дл<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> охлаждени<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> должна быть такой, чтобы масса помещающейс<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> в ней воды была в 30-50 раз больше массызакаливаемого издели<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>. Тогда скачкитемпературы воды от погружени<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>раскаленного металла будут менее значительны. Чтобы охлаждение издели<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> происходило быстрее, можно перемещать его вемкости в различных направлени<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>х.

Наиболее часто закалке подвергаютс<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> стальные издели<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>.Так, конструкционные стали обычно нагревают до 880-900 ° (цвет калени<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> светло-красный). Особо твердые инструментыроссийска<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> промышленность выпускаетиз специальных конструкционных сталей (маркировка «А») с содержаниемуглерода 0,25-0,7%. Эти стали обладают достаточно высокой прочностью, накоторую эффективно воздействует закалка.

Конструкционные углеродистые стали используютс<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> в основном в издели<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>х,дл<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> которых особа<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> прочность не требуетс<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>.Закалка мало способна повли<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>ть наизменение твердости этой стали. Эффективна закалка и дл<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>изделий, выполненных из углеродистой инструментальной стали. Эти стали содержат0,7-1,5% углерода и отличаютс<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>высокой прочностью. Производить закалку инструментальной стали лучше притемпературе 750-760° (цвет калени<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>темно-вишнево-красный). Дл<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>нержавеющей стали эта температура составит 1050-1100° (цвет темно-желтый), чтообусловлено присутствием в ней более тугоплавких никел<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>и хрома.

Нагревают заготовки вначале медленно (до500°), а затем быстро. Это необходимо дл<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>того, чтобы в металле не возникало внутреннее напр<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>жение,зачастую привод<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>щее к по<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>влению трещин.

Дл<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>охлаждени<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> стали после закалкипомимо раствора поваренной соли можно использовать растительное или машинноемасло. Чаще всего в масле охлаждают конструкционные и инструментальные стали.Детали сложной формы сначала охлаждают в воде (до 300-400°), а затем до полногоостывани<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> оставл<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>ют в масле. Еще один фактор, говор<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>щий в пользу масла — в масле поверхность стальногоиздели<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> покрываетс<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> плотной коричневой или черной пленкой оксидов,надежно предохран<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName><st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> ее от коррозии.

В среднем врем<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>пребывани<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> заготовки в охладителерассчитываетс<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>, исход<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> из соотношени<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>:одна секунда на 5-6 мм сечени<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>издели<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>. Дл<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>более интенсивного охлаждени<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>изделие, погруженное в охладитель, надо посто<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>нноперемещать во всех направлени<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>х.

2.6.4Низкий отпуск.

Низкий отпуск — это операци<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> термической обработки, заключающа<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>с<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> внагреве закалённой стали до температуры не выше температуры в точке Ас1,выдержке при этой температуре и охлаждении на воздухе. Низкий отпуск провод<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>т дл<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> сн<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>ти<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>внутренних напр<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>жений, возникающихпри закалке и обработки холодом. Низкий отпуск данной стали провод<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>т с нагревом до температуры 250°С.

Расчёт времени нагрева и выдержки принизком отпуске.

Принизком отпуске в структуре стали в основном остаетс<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> мартенсит, который, однако, измен<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>етс<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>решетку. Кроме того, начинаетс<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>выделение карбидов железа из твердого раствора углерода в <span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">a

-железе и начальное скопление их небольшимигруппами. Это влечет за собой некоторое уменьшение твердости и увеличениепластических и в<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>зких свойств стали,в детал<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>х. Дл<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>низкого отпуска детали выдерживают в течение определенного времени обычно вмасл<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>ных или сол<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>ных ваннах. Если дл<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>низкого отпуска детали нагревают на

воздухе,то дл<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> контрол<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>температуры часто пользуютс<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> цветамипобежалости, по<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>вл<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>ющимис<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>на поверхности детали. По<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>влениеэтих цветов св<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>зано с интерференциейбелого света в пленках окисла железа, возникающих на поверхности детали при еенагреве. В интервале температур от 220 до 330<span Times New Roman"; mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family: Symbol">°

в зависимости от толщиныпленки цвет измен<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>етс<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> от светло-желтого до серого (табл.). Низкий отпускпримен<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>етс<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName>дл<st1:PersonName w:st=«on»>я</st1:PersonName> режущего, измерительногоинструмента и зубчатых колес.

Таблица

Цвет побежалости

Температура, <span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">°

С

Светло-желтый

Соломенно-желтый

еще рефераты
Еще работы по металлургии