No Image

Выбор материалов и режимов термической обработки

СОДЕРЖАНИЕ
49 просмотров
15 ноября 2019

Термическую обработку применяют для устранения напряжений, оставшихся в изделии после сварки, а также для улучшения структуры металла сварного шва. После сварки или в процессе сварки применяют такие виды термической обработки, как отжиг, нормализация, отпуск.

Нагрев при отжиге изделия в предварительной печи ведут постепенно. Для низко и среднеуглеродистых сталей температура достигает 600-680°С. При этой температуре сталь становится пластичной, и напряжения снижаются. После нагрева следует выдержка при достигнутой температуре из расчета 2,5 минуты на 1 мм толщины свариваемой детали, но не менее 30 минут. Затем изделие охлаждается вместе с печью.

Существуют и другие виды отжига: местный и полный отжиг. Режимы отжигов выбирают согласно справочной литературе. Для разных сталей применяют свои технологические параметры отжига.

Нормализация отличается от отжига тем, что после отжига сваренную конструкцию охлаждают на спокойном воздухе. После нормализации сохраняется мелкозернистая структура металла, что позволяет обеспечить его относительно высокую прочность и твердость, но без напряженного состояния.

Стали с высоким содержанием углерода в процессе сварки закаливаются, возрастает их твердость и хрупкость. Такие изделия из углеродистых сталей подвергают нормализации с последующим отпуском. В этом случае нагревание производят до 400-700°С, и после этого сваренные детали медленно охлаждают.

При газовой сварке сталей термическая обработка служит средством повышения пластичности металла шва. В некоторых случаях участки шва нагревают до светло-красного цвета каления и в этом состоянии проковывают. Зерна металла измельчаются, пластичность и вязкость повышаются. Во избежание появления наклепа (новое напряженное состояние) проковку следует прекратить при остывании металла до темно-красного цвета. После проковки необходимо провести повторную нормализацию.

Режимы термообработки стали

  1. Посадка в «холодную» или нагретую печь до Т=200°С.
  2. Нагрев с производственной скоростью до Т=300°С.
  3. Выдержка при температуре 300+25°С на протяжении 1-2 часов.
  4. Нагрев со скоростью не более 70°С в час до Т=590°С.
  5. Выдержка при температуре 590°С ± 15°С назначается из расчета 1 час на каждые 25 мм наибольшего сечения сварного шва конструкции с округлением в большую сторону до целого часа.

В случае заварки выборок выборка берется из расчета 1 час на 25 мм глубины выборки. Началом выдержки следует считать время, когда показания печных или подставных термопар будут находиться в интервале 590°С ± 15°С. Примечание: При наличии в садке конструкций разных толщин выдержка назначается по максимальной толщине.

Термическая обработка аустенитных сталей, типа Х18Н10Т после сварки, для которых требуется испытание на МКК

  1. Посадка в «холодную» или нагретую печь до Т=300°С.
  2. Нагрев со скоростью не более 100-120°С в час до Т=850°С.
  3. Выдержка при температуре 850°С для толщин:
    • ⌀ = 10 мм – 2 часа,
    • ⌀ = 20 мм – 4 часа,
    • ⌀ = 30 мм – 6 часов,
    • ⌀ = 50 мм – 8 часов,
    • свыше 50 мм – 10 часов,
    • Охлаждение со скоростью не более 40°С в час до Т=200°С, дальнейшее охлаждение на воздухе.

    Примечание: Время выдержки выбирается по наибольшей толщине в конструкции.

    Термическая обработка для конструкций из углеродистых стали и сталей 08Х13 после сварки электродами ЭА-39519

    1. Посадка в «холодную» или нагретую печь до Т-300°С.
    2. Нагрев с производственной скоростью до Т=300°С.
    3. Выдержка при температуре 300°С — 1 час.
    4. Нагрев со скоростью не более 50°С в час до Т=680°С.
    5. Выдержка при температуре 680°С ± 10°С для толщин:
      • ⌀ = 4-50 мм – 3 часа,
      • ⌀ = 60-80 мм – 5 часов,
      • ⌀ = 90 мм – 8 часов.
      • Охлаждение со скоростью не более 40°С в час до Т=200°С, дальнейшее охлаждение на воздухе.

      Примечание: Время выдержки выбирается по наибольшей толщине в конструкции.

      Термическая обработка для конструкций из углеродистых и низколегированных сталей марок СТ3сп, Ст3пс, 20, 25, 30, 25Л, ЗОЛ, 20К, 22К, 09Г2С, 15ГС, 16ГС, 20ГСЛ, 10ХСНД, 08ГДНФЛ

      1. Посадка в «холодную» или нагретую печь до Т=200°С.
      2. Нагрев с производственной скоростью до Т=300°С.
      3. Выдержка при температуре 300°С ± 25°С на протяжении 1-2 часов.
      4. Нагрев со скоростью не более 70°С в час до Т=590°С.
      5. Выдержка при температуре 590°С ± 15°С назначается из расчета 1 час на каждые 25 мм наибольшего сечения сварного шва конструкции с округлением в большую сторону до целого часа.

      В случае заварки выборок выборка берется из расчета 1 час на 25 мм глубины выборки. Началом выдержки следует считать время, когда показания печных или подставных термопар будут находиться в интервале 590°С ± 15°С. Примечание: При наличии в садке конструкций разных толщин, выдержка назначается по максимальной толщине.

      Промежуточная термическая обработка для конструкций из стали ОбХ12НЗД и О6Х12НЗД-Л, после сварки электродами ЦЛ-51

      1. Посадка в «холодную» или нагретую печь до Т=200°С.
      2. Нагрев со скоростью не более 70°С в час до Т=620°С ± 10°С.
      3. Выдержка при температуре 620°С ± 10°С для толщин:
        • ⌀ = 40-70 мм – 4 часа,
        • ⌀ = 80 мм – б часов,
        • ⌀ = 100 мм – 8 часов,
        • ⌀ = 200 мм 10 часов,
        • ⌀ = З00 мм – 18 часов.
        • Охлаждение со скоростью не более 40°С в час до Т=150°С, дальнейшее охлаждение на воздухе.

        Примечание: Время выдержки выбирается по наибольшей толщине в конструкции.

        Окончательная термическая обработка для конструкций из стали ОБХ12НЗД и О6Х12НЗД-Л, после сварки электродами ЦЛ-51

        1. Посадка в «холодную» или нагретую печь до Т=200°С.
        2. Нагрев со скоростью не более 70°С в час до Т=630°С ± 10°С.
        3. Выдержка при температуре 630°С ± 10°С для толщин:
          • ⌀ = 40-70 мм – 4 часа,
          • ⌀ = 80 мм – 5 часов,
          • ⌀ = 100 мм – 6 часов,
          • ⌀ = 200 мм – 10 часов,
          • ⌀ = 300 мм – 18 часов.
          • Охлаждение со скоростью не более 40°С в час до Т=150°С, дальнейшее охлаждение на воздухе.

          Примечание: Время выдержки выбирается по наибольшей толщине в конструкции.

          Термическая обработка для конструкций из стали 08Х13 и 12Х13, после сварки электродами марки Э-12Х13

          1. Посадка в нагретую печь до Т=300°С.
          2. Нагрев со скоростью не более 70°С в час до Т=710°С.
          3. Выдержка при температуре 710°С ± 10°С для толщин:
            • ⌀ = 4-8 мм – 3 часа,
            • ⌀ = 10-15 мм – 4 часа,
            • ⌀ = 20-30 мм – 5 часов,
            • ⌀ = 40 мм – 6 часов,
            • Охлаждение со скоростью не более 40°С в час до Т=200°С, дальнейшее охлаждение на воздухе.
            Читайте также:  Ремонт циркулярки своими руками

            Примечание: Время выдержки выбирается по наибольшей толщине в конструкции.

            Аннотация научной статьи по металлургии, автор научной работы — Сычков А. Б., Стеблов А. Б., Березов С. Н.

            В настоящей статье поставлена задача – выбрать эффективные химический состав стали и режим термической обработки при производстве стальных мелющих шаров .

            Похожие темы научных работ по металлургии , автор научной работы — Сычков А.Б., Стеблов А.Б., Березов С.Н.,

            The choice of material and heat treatment regimes of steel grinding balls, meeting the requirements of the modern global market

            The task of this article is to choose effective chemical composition of the steel and heat treatment regime in the production of steel grinding balls.

            Текст научной работы на тему «О выборе материала и режимов термической обработки стальных мелющих шаров, отвечающих требованиям современного мирового рынка»

            А. Б. СЫЧКОВ, Магнитогорский государственный технический университет им. И. Г. Носова, А. Б. СТЕБЛОВ, С. Н. БЕРЕЗОВ, ООО «Литон Технология»

            О ВЫБОРЕ МАТЕРИАЛА И РЕЖИМОВ

            ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ СТАЛЬНЫХ МЕЛЮЩИХ ШАРОВ, ОТВЕЧАЮЩИХ ТРЕБОВАНИЯМ СОВРЕМЕННОГО МИРОВОГО РЫНКА

            В настоящей статье поставлена задача – выбрать эффективные химический состав стали и режим термической обработки при производстве стальных мелющих шаров.

            The task of this article is to choose effective chemical composition of the steel and heat treatment regime in the production of steel grinding balls.

            Объем потребления шаров для помола материалов составляет около 3 млн. т в год. Основными потребителями являются металлургическая, цементная и энергетическая отрасли.

            Назначение мелющих шаров, области их применения, основные процессы изготовления, требования потребителей подробно изложены в работах [1, 3]. Стальные мелющие шары производятся методом пластической горячей деформации, как правило, из сталей, близких к эвтектоидным. Шары, производимые в СНГ по ГОСТ 7524-89 [4], имеют невысокую твердость поверхности 40-62HRC и глубину закалки до 15 мм. Твердость шаров ведущих брендовых фирм Moly-Cop, Gerdau Amersteel, AGS и др. составляет 60-65HRC практически по всему сечению шара очевидно, поэтому их стоимость 900-1500 долл. США за 1 т.

            В табл. 1 приведены данные по химическому составу и механическим свойствам сталей (распределение твердости по радиусу поперечного сечения шаров), соответствующие требованиям российской нормативной документации (ГОСТ 24182 заменен на ГОСТ 51685), ГОСТ 5950, а также требованиям мировой практики по изготовлению мелющих шаров.

            Анализ работ [1-10], табл. 1 и особенностей структурообразования при производстве мелющих шаров диаметром 15-140 мм повышенного качества позволяет отметить следующее.

            1. Необходимо отдать предпочтение материалу из стали для изготовления шаров вместо чугуна,

            так как для получения заданных свойств мелющих шаров следует использовать сложнолегированный химический состав чугунов или комплексно-легированные хромом, марганцем, титаном, бором, алюминием, ниобием и другими элементами белые чугуны, или серый чугун повышенной прочности, что обусловливает высокую стоимость этих материалов и соответственно низкую эффективность производства из них мелющих шаров. Кроме того, процесс производства литых качественных мелющих шаров достаточно сложен, значительны потери материала на литниковую систему.

            2. В отечественных стандартах допускается пониженный уровень механических свойств (твердости) по радиусу шаров по сравнению с передовой зарубежной практикой. Так, в ГОСТ 7524 отмечены низкие нормативы по твердости для поверхности шаров диаметром 15-120 мм – 35-43 HRC (первая группа), 38-49 HRC (вторая группа), 5055 HRC (третья группа), 55 и 45 HRC (четвертая группа) соответственно на поверхности и глубине 0,5 радиуса шара. Причем если для 1-3 групп нормируется только поверхностная твердость для всего диапазона шаров (15-120 мм), то для 4-й группы – диаметром 15-70 мм.

            3. Лучшие зарубежные шары имеют нормативную поверхностную твердость не менее 64 HRC, а в центре шара – 62-64 HRC.

            4. Обычно применяются следующие режимы поточной термической обработки стальных катаных шаров, полученных методом поперечно-вин-

            Марка стали Массовая доля химических элементов, 0 о Твердость НЯС

            С Мп р Сг № Си N V Мо А1 в Т1 поверхность на Уг радиуса в центре

            ГОСТ 24182 заменен на ГОСТ 51685 0,74-0,82 0,75-1,15 0,40-0,80 – – 0,40-0,60 – – – 0,05-0,15 – >0,02 – 0,007-0,025 Макс. 42 ед. – –

            ГОСТ 5950, сталь X 0,95-1,10 0,15-0,45 0,10-0,40 – – 1,30-1,60 – – – – – – – – 552 – 45

            ГОСТ 5950, сталь ХГС 0,99-1,05 0,40-0.70 0,85-1,25 – – 1,30-1,65 – – – – – – – – 552 – 45

            [3]: Мо1у Сор Нет сведений Нет сведений Нет сведений Нет сведений Нет сведений о 1,0 Нет сведений Нет сведений Нет сведений Нет сведений Нет сведений Нет сведений Нет сведений Нет сведений >62 – >60

            [4]: заэвтектоидная сталь 1,2-1,6 0,2-12 0,75-2,5 + + + + + – – – + – – – – –

            [5]: заэвтектоидная сталь – 0,72-5,77 – – – – – – – – – – – – Макс. 53 при Мп 3,5-4,5% – –

            [6]: Ш2 0,60-0,90 0,60-0,80 0,15-0,35 0,040 0,040 i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

            Предлагаемые варианты по химическому составу и формируемой твердости3

            УО стали 110Х2Г2САНФ 0,9-1,2 0,8-1,5 i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

            1 0,9-1,2 0,8-1,5 0,50 1,0-1,7 0,15-0,25 0,40-0,60 –

            2 0,9-1,2 0,8-1,5 0,50 1,3-1,7 0,15-0,25 – 0,20-0,40

            Для обеспечения мелющим шарам высоких значений твердости (64-62 HRC) и относительно равномерного ее распределение по радиусу шара следует эмпирически подобрать режимы поточной термообработки – режимы термоциклирования прокатанных на станах поперечно-винтовой прокатки.

            Термоциклирование заключается в многократном повторении процессов закалка – выравнивание температуры на воздухе за счет самоотпуска закаленных слоев теплом сердцевины шара. При этом каждый последующий цикл будет обрабатывать последующий слой от поверхности к сердцевине шара, получая (при правильном подборе параметров термической обработки – время и интенсивность закалки и время выравнивания температуры в зависимости от диаметра шара) равную твердость в пределах 64-62 HRC. Количество термоциклов будет увеличиваться с повышением диаметра мелющего шара (от 15 до 120 мм) от 2 до 4-5 циклов.

            Читайте также:  Выравниватель напряжения для дома

            Для уточнения режимов термоциклирования можно использовать методы математического моделирования с уточнением его результатов прямым экспериментом в лабораторных и промышленных условиях.

            1. С т е б л о в А. Б., Б е р е з о в С. Н., К о з л о в А. А. Литые чугунные шары для помола материалов // Литье и металлургия. 2012. № 3 (66). С. 45-49.

            2. Обзор рынка стальных помольных шаров в России и прогноз его развития в условиях финансового кризиса. Исследовательская группа ШинФоМайнХ – демонстрационная версия. М., май 2009.

            3. П о д д у б н ы й А. Н. Краткий обзор технологий, применяемых в мировой практике при производстве мелющих тел // Литейщик России. 2008. С. 30-35.

            4. ГОСТ 7524-89, ГОСТ 24182 – ГОСТ 51685.

            5. Moly-Cop Canada. BCIC Case Stady Library. N 0015 // British Columbia Innovation Council. Thompson Rivers University. April 2009. P. 1-11.

            6. Графитизированные стали в машиностроении / И. А. Акимов, И. П. Волчок и др. // Литье и металлургия. 2010. № 4 (58). С. 55-57.

            7. Н е т р е б к о В. В., В о л ч о к И. П. Особенности легирования марганцем износостойких высокохромистых чугунов // Литье и металлургия. 2012. № 3 (87). С. 162-165.

            8. Освоение производства мелющих шаров особо высокой твердости / А. Ю. Юрьев, О. П. Атконова, Л. В. Корнева и др. // Сталь. 2008. № 12. С. 108-109.

            9. Г р и б о в с к и й П. К., К и р и л е н к о О. М., П о л и т о в В. А. Освоение технологии производства сортового горячекатаного проката диаметром 80, 90, 100 мм из стали марки 55СМ5ФА в условиях РУП «БМЗ» // Литье и металлургия. 2010. № 3 (57). С. 186-190.

            10. К у к у й Д. М., Ф е д у л о в В. Н. Разработка легированной матрицы для создания белорусских инструментальных сталей на базе стали 70К (У7А) производства РУП «БМЗ» (обзор и исследование) // Литье и металлургия. 2004. № 2 (30). С. 109-116.

            Термическая обработка (термообработка) стали, цветных металлов — процесс изменения структуры стали, цветных металлов, сплавов при нагревании и последующем охлаждении с определенной скоростью.
            Термическая обработка (термообработка) приводит к существенным изменениям свойств стали, цветных металлов, сплавов. Химический состав металла не изменяется.

            Виды термической обработки стали

            Отжиг

            Отжиг — термическая обработка (термообработка) металла, при которой производится нагревание металла, а затем медленное охлаждение. Эта термообработка (т. е. отжиг) бывает разных видов (вид отжига зависит от температуры нагрева, скорости охлаждения металла).

            Закалка

            Закалка — термическая обработка (термообработка) стали, сплавов, основанная на перекристаллизации стали (сплавов) при нагреве до температуры выше критической; после достаточной выдержки при критической температуре для завершения термической обработки следует быстрое охлаждение. Закаленная сталь (сплав) имеет неравновесную структуру, поэтому применим другой вид термообработки — отпуск.

            Отпуск

            Отпуск — термическая обработка (термообработка) стали, сплавов, проводимая после закалки для уменьшения или снятия остаточных напряжений в стали и сплавах, повышающая вязкость, уменьшающая твердость и хрупкость металла.

            Нормализация

            Нормализация — термическая обработка (термообработка), схожая с отжигом. Различия этих термообработок (нормализации и отжига) состоит в том, что при нормализации сталь охлаждается на воздухе (при отжиге — в печи).

            Нагрев заготовки

            Нагрев заготовки — ответственная операция. От правильности ее проведения зависят качество изделия, производительность труда. Необходимо знать, что в процессе нагрева металл меняет свою структуру, свойства и характеристику поверхностного слоя и в результате от взаимодействия металла с воздухом атмосферы, и на поверхности образуется окалина, толщина слоя окалины зависит от температуры и продолжительности нагрева, химического состава металла. Стали окисляются наиболее интенсивно при нагреве больше 900°С, при нагреве в 1000°С окисляемость увеличивается в 2 раза, а при 1200°С — в 5 раз.

            Хромоникелевые стали называют жаростойкими потому, что они практически не окисляются.

            Легированные стали образуют плотный, но не толстый слой окалины, который защищает металл от дальнейшего окисления и не растрескивается при ковке.

            Углеродистые стали при нагреве теряют углерод с поверхностного слоя в 2-4 мм. Это грозит металлу уменьшением прочности, твердости стали и ухудшается закаливание. Особенно пагубно обезуглероживание для поковок небольших размеров с последующей закалкой.

            Заготовки из углеродистой стали с сечением до 100 мм можно быстро нагревать и потому их кладут холодными, без предварительного прогрева, в печь, где температура 1300°С. Во избежание появлений трещин высоколегированные и высокоуглеродистые стали необходимо нагревать медленно.

            При перегреве металл приобретает крупнозернистую структуру и его пластичность снижается. Поэтому необходимо обращаться к диаграмме «железо-углерод», где определены температуры для начала и конца ковки. Однако перегрев заготовки можно при необходимости исправить методом термической обработки, но на это требуется дополнительное время и энергия. Нагрев металла до еще большей температуры приводит к пережогу, от чего происходит нарушение связей между зернами и такой металл полностью разрушается при ковке.

            Пережог

            Пережог — неисправимый брак. При ковке изделий из низкоуглеродистых сталей требуется меньше число нагревов, чем при ковке подобного изделия из высокоуглеродистой или легированной стали.

            При нагреве металла требуется следить за температурой нагрева, временем нагрева и температурой конца нагрева. При увеличении времени нагрева — слой окалины растет, а при интенсивном, быстром нагреве могут появиться трещины. Известно из опыта, что на древесном угле заготовка 10-20 мм в диаметре нагревается до ковочной температуры за 3-4 минуты, а заготовки диаметром 40-50 мм прогревают 15-25 минут, отслеживая цвет каления.

            Химико-термическая обработка

            Химико-термическая обработка (ХТО) стали — совокупность операций термической обработки с насыщением поверхности изделия различными элементами (углерод, азот, алюминий, кремний, хром и др.) при высоких температурах.

            Поверхностное насыщение стали металлами (хром, алюминий, кремний и др.), образующими с железом твердые растворы замещения, более энергоемко и длительнее, чем насыщение азотом и углеродом, образующими с железом твердые растворы внедрения. При этом диффузия элементов легче протекает в решетке альфа-железо, чем в более плотноупакованной решетке гамма-железо.

            Читайте также:  Вду 506 уз паспорт

            Химико-термическая обработка повышает твердость, износостойкость, кавитационную, коррозионную стойкость. Химико-термическая обработка, создавая на поверхности изделий благоприятные остаточные напряжения сжатия, увеличивает надежность, долговечность.

            Цементация стали

            Цементация стали — химико-термическая обработка поверхностным насыщением малоуглеродистой (С табл.1

            Температура, °С Цвета каления Температура, °С Цвета каления 1600 Ослепительно бело-голубой 850 Светло-красный 1400 Ярко-белый 800 Светло-вишневый 1200 Желто-белый 750 Вишнево-красный 1100 Светло-белый 600 Средне-вишневый 1000 Лимонно-желтый 550 Темно-вишневый 950 Ярко-красный 500 Темно-красный 900 Красный 400 Очень темно-красный (видимый в темноте)

            Тонкая пленка окислов железа, придающая металлу различные быстро меняющиеся цвета — от светло-желтого до серого. Такая пленка появляется, если очищенное от окалины стальное изделие нагреть до 220°С; при увеличении времени нагрева или повышении температуры окисная пленка утолщается и цвет ее изменяется. Цвета побежалости одинаково проявляются как на сырой, так и на закаленной стали.

            При низком отпуске (нагрев до температуры 200-300° ) в структуре стали в основном остается мартенсит, который, однако, изменяется решетку. Кроме того, начинается выделение карбидов железа из твердого раствора углерода в альфа-железе и начальное скопление их небольшими группами. Это влечет за собой некоторое уменьшение твердости и увеличение пластических и вязких свойств стали, а также уменьшение внутренних напряжений в деталях.

            Для низкого отпуска детали выдерживают в течение определенного времени обычно в масляных или соляных ваннах. Если для низкого отпуска детали нагревают на воздухе, то для контроля температуры часто пользуются цветами побежалости, появляющимися на поверхности детали.

            табл.1

            Цвет побежалости Температура, °С Инструмент, который следует отпускать
            Бледно-желтый 210
            Светло-желтый 220 Токарные и строгальные резцы для обработки чугуна и стали
            Желтый 230 Тоже
            Темно-желтый 240 Чеканы для чеканки по литью
            Коричневый 255
            Коричнево-красный 265 Плашки, сверла, резцы для обработки меди, латуни, бронзы
            Фиолетовый 285 Зубила для обработки стали
            Темно-синий 300 Чеканы для чеканки из листовой меди, латуни и серебра
            Светло-синий 325
            Серый 330

            Появление этих цветов связано с интерференцией белого света в пленках окисла железа, возникающих на поверхности детали при ее нагреве. В интервале температур от 220 до 330 ° в зависимости от толщины пленки цвет изменяется от светло-желтого до серого. Низкий отпуск применяется для режущего, измерительного инструмента и зубчатых колес.

            При среднем (нагрев в пределах 300-500°) и высоком (500-700°) отпуске сталь из состояния мартенсита переходит соответственно в состояние тростита или сорбита. Чем выше отпуск, тем меньше твердость отпущенной стали и тем больше ее пластичность и вязкость.

            При высоком отпуске сталь получает наилучшее сочетание механических свойств, повышение прочности, пластичности и вязкости, поэтому высокий отпуск стали после закалки ее на мартенсит назначают для кузнечных штампов, пружин, рессор, а высокий — для многих деталей, подверженных действию высоких напряжений (например, осей автомобилей, шатунов двигателей).

            Для некоторых марок стали отпуск производят после нормализации. Этот относится к мелкозернистой легированной доэвтектоидной стали (особенно никелевой), имеющий высокую вязкость и поэтому плохую обрабатываемость режущим инструментом.

            Для улучшения обрабатываемости производят нормализацию стали при повышенной температуре (до 950-970°), в результате чего она приобретает крупную структуру (определяющую лучшую обрабатываемость) и одновременно повышенную твердость (ввиду малой критической скорости закалки никелевой стали). С целью уменьшения твердости производят высокий отпуск этой стали.

            Дефекты закалки

            К дефектам закалки относятся:

            • трещины,
            • поводки или коробление,
            • обезуглероживание.

            Главная причина трещин и поводки — неравномерное изменение объема детали при нагреве и, особенно, при резком охлаждении. Другая причина — увеличение объема при закалке на мартенсит.

            Трещины возникают потому, что напряжения при неравномерном изменении объема в отдельных местах детали превышают прочность металла в этих местах.

            Лучшим способом уменьшения напряжений является медленное охлаждение около температуры мартенситного превращения. При конструировании деталей необходимо учитывать, что наличие острых углов и резких изменений сечения увеличивает внутреннее напряжение при закалке.

            Коробление (или поводка)возникает также от напряжений в результате неравномерного охлаждения и проявляется в искривлениях деталей. Если эти искривления невелики, они могут быть исправлены, например, шлифованием. Трещины и коробление могут быть предотвращены предварительным отжигом деталей, равномерным и постепенным нагревом их, а также применением ступенчатой и изотермической закалки.

            Обезуглероживание стали с поверхности — результат выгорания углерода при высоком и продолжительном нагреве детали в окислительной среде. Для предотвращения обезуглероживания детали нагревают в восстановительной или нейтральной среде (восстановительное пламя, муфельные печи, нагрев в жидких средах).

            Образование окалины на поверхности изделия приводит к угару металла, деформации. Это уменьшает теплопроводность и, стало быть, понижает скорость нагрева изделия в печи, затрудняет механическую обработку. Удаляют окалину либо механическим способом, либо химическим (травлением).

            Выгоревший с поверхности металла углерод делает изделия обезуглероженным с пониженными прочностными характеристиками, с затрудненной механической обработкой. Интенсивность, с которой происходит окисление и обезуглерожевание, зависит от температуры нагрева, т. е. чем больше нагрев, тем быстрее идут процессы.

            Образование окалины при нагреве можно избежать, если под закалку применить пасту, состоящую из жидкого стекла — 100 г, огнеупорной глины — 75 г, графита — 25 г, буры — 14 г, карборунда — 30 г, воды — 100 г. Пасту наносят на изделие и дают ей высохнуть, затем нагревают изделие обычным способом. После закалки его промывают в горячем содовом растворе. Для предупреждения образования окалины на инструментах быстрорежущей стали применяют покрытие бурой. Для этого нагретый до 850°С инструмент погружают в насыщенный водный раствор или порошок буры

            Антикоррозионная обработка изделий после термической обработки

            После термической обработки, связанной с применением солей, щелочей, воды и прочих веществ, могущих вызывать при длительном хранении изделий коррозию, следует провести антикоррозионную обработку стальных изделий, заключающуюся в том, что очищенные, промытые и высушенные изделия погружают на 5 минут в 20 — 30% водный раствор нитрита натрия, после чего заворачивают в пропитанную этим же раствором бумагу.
            В таком виде изделия могут храниться длительное время

            Комментировать
            49 просмотров
            Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

            Это интересно
            No Image Инструменты
            0 комментариев
            No Image Инструменты
            0 комментариев
            No Image Инструменты
            0 комментариев
            Adblock detector