Термические методы упрочнения деталей

Термическому упрочнению подлежат детали, изготавливаемые из стали, чугуна и сплавов цветных металлов. Термообработка осуществляется путём отжига, нормализации, закалки и отпуска. (детально эти виды обработки изучаются в курсе технологии металлов.) Из всех методов отжига: полного, неполного, диффузионного, низкого и рекристаллизационного в ремонтной практике применяется в основном: полный отжиг (нагрев до t ° на 30-50 °С выше критической точки по диаграмме состояний "железо-углерод", выдержка и последующее медленное охлаждение в печи, горячем песке или пепле) для стальных отливок, сварных конструкций, поковок, штамповок и проката при повышенных требованиях к механическим свойствам и микроструктуре металла); и неполный отжиг (нагрев стали до t° на 30-40°C выше критической, выдержка и медленное охлаждение) - для сортового проката и поковок с целью снятия внутренних напряжений и улучшения обрабатываемости).

Нормализация, являющаяся разновидностью полного отжига, отличается от него выдержкой детали при нагревании в течении 4-5 часов и охлаждением на воздухе. Применяется для деталей из низкоуглеродистой стали с целью получения мелкозернистой структуры, улучшения обрабатываемости резанием и устранения наклёпа после обработки резанием. Это более быстрая и дешевая операция в сравнении с отжигом.

Закалка в ремонтной практике применяется: полная, неполная, изотермическая, ступенчатая, прерывистая (для деталей сложной конфигурации) и поверхностная (электротермическая и газопламенная). Глубина закаленного слоя при поверхностной закалке составляет 1,5-5мм.

Отпуск – применяют для снятия напряжений, полученных при закалке. (Нагрев до t<А_C1 – до начала образования аустенита, выдержка, охлаждение с целью превращения неравновесной структуры в более равновесную.)

Химико-термическое упрочнение. Этот метод обработки поверхности детали изменяет химический состав металла путём насыщения его элементами, улучшающими механические свойства. Такую обработку проводят в соляных ваннах, в газовых и твердых средах.

Существует несколько методов химико-термического упрочнения.

Цементация является процессом насыщения поверхности детали углеродом для обеспечения возможности её закалки. Цементацию осуществляют твердым карбюризатором (смесь мелких зерен древесного угля – 85 % и одной из углекислых солей бария, натрия и калия – 15 %); жидкостью (в соляных ваннах) или газом (природным или полученным путём разложения бензола, нитробензола или керосина.)

Ящик с цементируемыми деталями и карбюризатором замазывают огнеупорной замазкой (2 части огнеупорной глины, 1 часть песка, замешанные на воде), помещают в нагретую печь и выдерживают 8-10 часов при t ° 930-950 °С. В среднем за 1 час поверхность науглераживается на глубину до 0.15 мм. Участки, не подлежащие цементации, защищают меднением или (90 % шамотной глины и 10 % асбестового порошка, замешанные на воде до тестообразной консистенции).

Цементацию применяют при ремонте зубьев шестерён; облицовочных пластин пресс-форм прессов сухого прессования керамических изделий; пальцев дезинтеграторов и т.п.

Дата добавления: 2015-09-04