.

Вступ до технологій термічної обробки матеріалів (реферат)

Язык: украинский
Формат: реферат
Тип документа: Word Doc
1 1946
Скачать документ

Реферат на тему:

Вступ до технологій

термічної обробки матеріалів

а)

б)

Рис. 1.4. Зразок для дослідів на удар:

а) до дослідів; б) після дослідів.

Рис. 4.3  Зовнішній вигляд пічі електричної СНОЛ – 2,5.4.1.1,4/11–И1

Відпалювання –  нагрівання стального виробу до температури 600 – 900 °
(залежно від марки сталі) і охолодження разом з піччю. Його застосовують
при виготовленні із загартованого виробу іншого або ж коли попереднє
загартування було невдале й інструмент потрібно знову загартувати.

Якщо гартувати невідпалені деталі, то в них можуть виникнути тріщини,
структура металу стане неоднорідною, що різко погіршує якість виробу.

Дрібні деталі відпалюють, нагріваючи на масивних розжарених стальних
штабах, з якими їх охолоджують. Інколи виріб нагрівають ацетиленовим
пальником, який поступово віддаляють від виробу, даючи останньому
можливість охолонути.

Нормалізація – це нагрівання стальних виробів до відповідної температури
і охолодження на повітрі.

Гартування –  нагрівання вуглецевих або легованих сталей до певної
температури і швидке охолодження. У результаті цього змінюється
кристалічна структура металу  –  він стає твердішим і більш
антикорозійним. Маловуглецеві сталі з вмістом вуглецю до 0,3 % не
гартуються.

Залежно від марки сталь нагрівають до певної температури. Так, сталі У7,
У7А нагрівають до 770 – 790°; У8 – У13А – до 760 – 780; Р9 – Р18К5Ф2 –
до 1235 –  1280 °С. При нагріванні вище цієї температури сталь втрачає
свої властивості. Це також стосується відпалювання та відпускання.

Дрібні вироби, щоб не перепалити, краще нагрівати на попередньо нагрітій
металевій підставці (наприклад, штабі). Температура нагрівання її є
температурою нагрівання виробу.

Швидке охолодження призводить до твердого загартування, внаслідок чого
можуть виникнути великі внутрішні напруження і навіть тріщини. Повільне
охолодження може не дати потрібного по твердості загартування.

Охолодними середовищами можуть бути вода (звичайної температури і
нагріта до температури 50 – 70 °С), водні розчини, масло і повітря.
Кухонна сіль, їдкий натр або селітра, що добавляють до охолодників,
прискорюють охолодження. Для зменшення швидкості охолодження до води
додають розчин мила, масляну емульсію, рідке скло, вапняне молоко тощо.

Надмірно швидке охолодження водою часто призводить до дефектів
(внутрішні напруження, тріщини, згинання), а також різко зменшує
гартувальні здатності з підвищенням її температури. Тому при
послідовному загартуванні кількох деталей, щоб вони мали однаковий гарт,
воду часто замінюють або наливають у велику посудину.

Рівномірно і досить швидко сталь охолоджується у водному розчині
кухонної солі або їдкого натру при температурі 20 °С. Деякі сталі для
кращого загартування охолоджують у 30%-ному розчині їдкого натру.

Як охолодне середовище можна застосовувати розплавлені солі калієвої або
натрієвої селітри.

Нагрівання масла до 60 – 90 °С не зменшує швидкості охолодження, тобто
його гартувальна здатність не зменшується.

Охолодним середовищем для сталей може бути повітря (для тонких деталей)
або повітря під тиском (від вентилятора, компресора). Деякі плоскі
деталі (ножі) з нержавіючої сталі охолоджують між двома металевими
штабами.

Відпускання –  нагрівання деталей до певної температури, витримування
при цій температурі і швидке охолодження. Його застосовують після
охолодження деталі в процесі гартування, щоб зменшити крихкість і
частково твердість.

Є три види відпускання: низьке, середнє і високе відповідно в інтервалі
температур до 350 °С, 350 – 500 і 500 – 680 °С.

Найпоширеніше низьке відпускання. Нагрівання до 170 °С тільки знімає
внутрішні напруження, але не змінює твердості сталі. Температуру
нагрівання при відпусканні визначають за спеціальним термометром, а якщо
його немає, то за кольорами мінливості, тобто кольорами окисної плівки,
що виникає на зачищеній поверхні виробу під час нагрівання:

При появі бажаного кольору в процесі нагрівання деталь зразу ж
охолоджують.

4.2. Технологія та особливості гартування деяких інструментів.

Вуглецеві сталі найкраще охолоджувати спочатку у воді (до 350 – 400 °С),
а потім у маслі. Це запобігає виникненню внутрішніх напруг, які часто
призводять до утворення тріщин і навіть руйнування деталей. З цією ж
метою під  час  охолодження інструменту рекомендують швидко переміщувати
його зверху вниз.

Якщо загартовують лише робочу частину інструменту, його також
переміщують вверх-вниз близько до верхньої межі гартування.

Тонкостінні довгі деталі (наприклад, ножі) при гартуванні опускають у
воду чи масло вертикально, бо коли занурювати хоч трохи похило, вони
увігнуться в бік їх нахилення.

Зубила іноді гартують у піску, зволоженому водою, до якої додають трохи
солі. Для цього нагріте до червоного кольору зубило заглиблюють у
вологий пісок. Режими термічної обробки інструментів наведено в таблиці
1.

Під час гартування вістря і верхівки (наприклад, у зубила) інструмент
нагрівають весь, беруть за середину ковальськими кліщами, швидко
обертають і почергово занурюють у воду то вістря, то верхівку до
почорніння. Колір мінливості визначають за вістрям.

Тоненькі свердла гартують у сургучі. Для цього розігрітий до
світло-червоного кольору кінець свердла занурюють у сургуч і залишають
там до повного охолодження.

4.3. Термічна обробка кольорових металів

Кольорові метали здебільшого термічне обробляють для зручності роботи з
ними.

Мідь відпалюють, нагріваючи її до температури 500 – 650 °С, і
охолоджують у воді. Якщо м’яку мідь нагріти, а потім поступово охолодити
на повітрі, то вона твердішає.

Латунь і алюміній відпалюють при нагріванні відповідно до 600 – 750 °С і
350 – 410 °С з наступним охолодженням на повітрі.

Бронзу гартують нагріванням до 800 – 850 °С і охолодженням У воді. Якщо
її нагріти до тієї ж температури і охолодити на повітрі, то вона
відпускається.

ДюралюмінійД1 і Д6 гартують нагріванням до 490 – 500 °С і охолодженням у
воді. Проте твердне він (старіє) при кімнатній температурі не зразу, а
через 4 – 5 днів. Відпалюють дюралюміній (для згинання під прямим кутом)
при нагріванні до 350 –  400 °С з охолодженням на повітрі.

4.4. Хіміко-термічна обробка сталі

Хіміко-термічна обробка сталі змінює не лише структуру металу, а й
хімічний склад його поверхневого шару. Завдяки цьому деталь може мати
в’язку серцевину, яка витримує ударні навантаження, і високу твердість
та стійкість проти спрацювання зовні. Існує кілька способів
хіміко-термічної обробки, але в умовах невеликої майстерні можна
виконати тільки цементацію.

Цементація –  насичення вуглецем поверхневого шару сталі без доступу
повітря в середовищі (карбюризаторі), яке має значний вміст вуглецю.

Цементують, звичайно, деталі з маловуглецевих сталей, які після
загартування вуглецевого шару шліфують.

Карбюризатори для цементації можуть мати різний склад, але найпростіший
такий, %:

· вуглекислий натрій або вуглекислий барій (для відповідальних деталей)
  10

· вуглекислий кальцій 3

· деревне вугілля   87

Карбюризатор можна приготувати з вуглекислого натрію (сода 6 – 10 %) і
пиляного рогу або торф’яного коксу (90 –  94 %).

Місця на деталях, які не потребують цементації, захищають
протицементаційними обмазками. Найпростіша обмазка – це вогнетривка
(шамотна) глина з добавкою (10 %) азбестового бою. Замішують цю суміш на
воді.

Розводять цю обмазку до потрібної густини рідким склом або «Клеєм
конторським силікатним». Закладають деталі в цементаційні ящики після
висихання обмазки.

Цементують так. У металевий ящик з кришкою на дно насипають карбюризатор
шаром 30 – 40 мм і на нього кладуть підготовлені (обмазані) деталі так,
щоб відстань між ними, а також між ними та стінками ящика становила 10 –
15 мм. Зверху деталі присипають карбюризатором шаром 30 – 40 мм,
закривають кришкою, промазують її в місці з’єднання з ящиком
вогнетривкою глиною і сушать.

Якщо для цементації використовують пасту, то деталь намазують нею шаром
товщиною 3 – 4 мм, кладуть в ящик, закривають і також обмазують кромки
вогнетривкою глиною. Після висихання глини ящик поміщають у піч і
витримують (температура 930 – 950°С) протягом 1,5 – 3 годин (з твердим
карбюризатором 7 – 8 годин ). При цьому шар цементації досягає 1 мм.
Іноді в ящику  для цементації роблять отвори і через них вставляють І –
2 відрізки м’якого стального дроту діаметром 3 – 4 мм. Щілини добре
обмазують вогнетривкою глиною. Через деякий час пробник виймають, отвір
з-під нього замазують глиною, а пробник перерізають і визначають глибину
цементації. Цим визначають доцільність дальшого прогрівання.

Після цементації деталі охолоджують разом з ящиком, потім нагрівають до
температури 760 – 780°С і гартують.

Іншим видом хіміко-термічної обробки є азотування – насичення
поверхневого шару деталі азотом, який утворює дуже тверді нітриди, що
характеризуються високою зносостійкістю. Азотування буває рідке – в
розчині азотомістких солей, і газове – в середовищі газів, які при
високих температурах вступають в реакцію з поверхневими шарами металу.
Однією із різновидів цієї операції є азотування у тліючому розряді,
розробленому в ТУП. Його особливістю є порівняльно низька температура
азотування (500-6000) і швидкість процесу. Глибина азотованого шару
коливається в межах 0,05…0,3 мм, а сам він крім високої зносостійкості
має підвищену крихкість. Деталі після азотування дуже добре працюють на
зношування.

Список рекомендованої літератури

Технология конструкционных материалов. Под ред. Г.А.Прейса. – К.: Выща
щкола.- 1991.-391с.

Технология конструкционных материалов. /А.М.Дальский й др. Учебник для
ВУЗов. – М.: Машиностроение, 1987 – 664 с.

Маталин А.А. Технология машиностроения. Учебник для ВУЗов.
Машиностроение, 1985 – 496с.

Хубка В. Теория технических систем.: Пер.с нем. – М.:Мир, 1987 – 208 с.

Мосталыгин Г.П., Толмачевский Н.Н. Технология машиностроения. Учебник
для ВУЗов по инженерно-экономическим специальностям. Машиностроение,
1990 – 288с.

Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter

Похожие документы
Обсуждение

Ответить

Курсовые, Дипломы, Рефераты на заказ в кратчайшие сроки
Заказать реферат!
UkrReferat.com. Всі права захищені. 2000-2020