Презентация на тему: «упрочнение посредством объемной закалки» Выполнил: Яконин В. А.
§ Закалка — распространенный процесс термической обработки стальных деталей. Она осуществляется путем нагрева деталей выше критической точки Ас3 (доэвтектоидной стали) или Ас1 (заэвтектоидной стали) на 30— 50° С, выдержки при этой температуре и быстрого охлаждения. Основная цель закалки стали — получение высокой твердости, износостойкости и физикомеханических свойств. § Резкое увеличение твердости и прочности в процессе закалки происходит из-за фазовых превращений структуры в процессе нагрева и охлаждения и образования неравновесных твердых структур—мартенсита, троостита и сорбита. § Качество закалки зависит от правильного выбора режима закалки (температуры нагрева, времени выдержки и скорости охлаждения). Температура нагрева под закалку зависит от химического состава стали. Для углеродистых сталей ее выбирают, пользуясь диаграммой состояния сплавов.
§ Нагрев деталей должен быть достаточно медленным, чтобы не возникли напряжения и трещины. Время нагрева зависит от химического состава стали, от формы и размеров деталей. Если нагрев производится в соляных ваннах, то скорость нагрева рекомендуется 0, 5 мин на 1 мм сечения, если деталь нагревают в электрических печах, то время нагрева рекомендуется 15— 20 мин на 1 мм сечения образца. Время выдержки должно быть достаточным, чтобы весь процесс превращения перлита в аустенит завершился полностью. Продолжительность выдержки обычно рекомендуют 25% общего времени нагрева.
§ Охлаждение детали является наиболее ответственным этапом операции. Скорость охлаждения должна быть такой, чтобы обеспечить получение нужной структуры — мартенсита, троостита или сорбита, т. е. обеспечить необходимые механические свойства обрабатываемой детали.
§ Критической скоростью закалки называется скорость охлаждения, обеспечивающая получение структуры — мартенсит или мартенсит и остаточный аустенит. § При скорости охлаждения меньше критической в структуре закаленной стали, наряду с мартенситом, будет находиться троостит, а при дальнейшем уменьшении скорости получаются структуры троостита или сорбита без мартенсита. Для получения структуры мартенсита требуется переохладить аустенит до температуры начала мартенситного превращения данной стали путем быстрого охлаждения стали (температура наименьшей устойчивости аустенита 550 — 650° С). В зависимости от толщины закаленного слоя в деталях различают объемную и поверхностную закалку.
§ Объемная закалка с отпуском, при которой рабочие поверхности и весь металл колеса приобретают твердость ( в зависимости от температуры отпуска) в пределах 270 - 380 единиц по Бринеллю. Такая твердость затрудняет чистовую механическую обработку отверстия и торцов ступицы. § Объемная закалка вызывает увеличение твердости не только поверхности зуба, но и его сердцевины. В результате зуб становится хрупким и легко разрушается при ударах.
§ Объемная закалка зубьев в настоящее время имеет ограниченное применение, так как не обеспечивает достаточно вязкой их сердцевины и, следовательно, достаточной сопротивляемости ударным нагрузкам. § Объемная закалка зубчатых колес имеет ограниченное применение, так как она не обеспечивает достаточно вязкой сердцевины зубьев при высокой твердости поверхности. § Общую объемную закалку следует применять для сталей, содержащих не менее 0 3 % углерода, так как для низкоуглеродистой стали ее влияние весьма незначительно. Особенно эффективно применение закалки для деталей, выполняемых из качественных и высококачественных сталей.
§ Объемную закалку колес с твердостью зубьев НВ 400 применяют редко, так как при этом наблюдаются разброс значений предела выносливости, низкая ударная вязкость, что снижает надежность работы передачи. Кроме того, при высокой твердости весьма сложно исправлять механической обработкой деформации, возникающие при закалке колес. § Объемной закалке в станкостроении подвергается около 35 - 40 % всех упрочняемых деталей. Метод этот универсален, для его использования, как правило, не требуется применения специализированного оборудования н оснастки, что является весьма важным преимуществом при изготовлении деталей в условиях единичного и мелкосерийного производства, характерного для станкостроения. § Для объемной закалки чаще всего используют углеродистую хромистую сталь марки ШХ 15, содержащую около 1 % углерода и 1 5 % хрома.
§ Способ объемной закалки преследует цель изменения структуры и твердости материала по всему сечению обрабатываемой детали. § При объемной закалке натурных замков из стали марки 40 ХН на высокую прочность получили большой разброс твердости ( от 32 до 45 HRC), в связи с чем сталь марки 40 ХН для этой цели не может быть рекомендована. Следует иметь в виду, что в случае низкого и среднетемпературного отпусков после закалки замков из стали марки 40 ХН, в ней возможно возникновение отпускной хрупкости. § При объемной закалке деформация и изменение размеров у этих инструментов могут быть значительными. Нагрев предпочтителен индукционный с охлаждением в масле, что уменьшает деформацию. § При объемной закалке, действительно, получается высокая твердость по всему сечению детали. Но вместе с тем получается и пониженная ударная вязкость. Для того чтобы ее повысить, необходимо произвести высокий отпуск. Ударная вязкость сильно возрастет и станет, как мы знаем, даже выше, чем у сырой стали.
Скачать презентацию на тему упрочнение посредством объемной закалки Выполнил
закалка.ppt