7. Хіміко-термічна обробка сталевих виробів

Хіміко-термічною обробкою називають процес зміни хімічного складу, структури і властивостей поверхневого шару металу.

Суть процесу— дифузія в атомно-кристалічну решітку заліза атомів інших хімічних елементів при нагріванні сталевих виробів з метою поліпшення їхніх властивостей (підвищення твердості, зносостійкості).

Найпоширенішими видами хіміко-термічної обробки сталі є цементація, азотування, нітроцементація (ціанування) і дифузійна металізація.

Цементація — насичення сталевих виробів вуглецем.

Цей вид обробки дає змогу підвищити твердість поверхні виробу, стійкість до стирання, зносостійкість.

Після цементації вироби піддають термічній обробці — нормалізації (відпалу, для подрібнення зерен), гартуванню і відпусканню.

Цементують зубчасті колеса, поршневі пальці, черв'яки, ролики підшипників та інших.

Азотування — насичення поверхневих шарів сталі азотом. Його звичайно використовують для виробів з легованих сталей, які містять титан, ванадій, вольфрам, молібден, алюміній, хром та ін.

Перед азотуванням стальні деталі гартують і відпускають. Азотування надає поверхневому шару високу твердість і опірність, зносостійкість і корозієстій кість.

Процес проводять у печах при температурі 500...600 °С.

Нітроцементація — одночасне дифузійне насичення поверхневих шарів сталевих виробів вуглецем і азотом. Здійснюється в середовищі з суміші цементуючого (наприклад, вуглеводнів) і азотуючого (аміак) газів, застосовується для підвищення твердості та зносостійкості різального інструмента і відповідальних деталей машин.

Дифузійна металізація — насичення поверхневого шару сталі хромом (хромування), алюмінієм (алітування) та іншими металами.

Металізація може здійснюватись в твердому і газовому середовищах.

Тверда металізація відбувається в сумішах відповідних феросплавів (сплавів заліза з хромом або алюмінієм або іншим елементом) з нашатирем NH₄Cl. За температур 800 ... 1200 °С утворюються сполуки СrСl₂ або АlСl₂ тощо, при розпаді (дисоціації) яких, вільні атоми металів (Сr, А1 тощо) дифундують у поверхневі шари оброблюваних виробів.

Газова металізація відбувається у середовищі хлоридів відповідних металів.

Насичення поверхонь хромом і алюмінієм підвищує жаростійкість сталі. Хромування, крім того, збільшує стійкість до спрацювання і корозії виробів.

8. Технологічний процес складання машин

Складання машин — це заключна стадія виробництва машин. Трудомісткість складальних робіт досягає 20—50 % загальної трудомісткості виготовлення машин. Від якості складання залежать експлуатаційні показники виробу, його надійність, роботоздатність і довговічність.

Складальне виробництво характеризується складністю і різноманітністю операцій, що виконуються, високою трудомісткістю та вартістю. Для зменшення ручної праці дуже важливо автоматизувати складальні роботи, а це можливо або за допомогою спеціальних складальних машин, або за допомогою промислових роботів.

Складання є послідовним сполученням деталей у складальні одиниці, механізми і машини. Виріб, залежно від його складності, може бути розчленований на кілька складальних одиниць. Будь-який процес складання містить такі стадії:

1. Підгонка і обробка деталей у складальні одиниці (характерна, як правило, для одиничного і дрібносерійного виробництва).

2. Попереднє складання — з'єднання окремих деталей у прості складальні одиниці і агрегати (механізми).

3. Загальне складання.

4. Регулювання та випробування виробу.

Технологічний процес складання розробляють для кожної стадії і оформляють у вигляді технологічних карт, схем, які є основною технологічною документацією.

При проектуванні технологічних процесів складання використовують креслення виробу, специфікацію деталей, технічні вимоги до готового виробу, обсяг виробничого завдання, терміни та умови виконання складальних робіт. Потім намічають основні етапи проектування складального процесу.

Залежно від обсягу випуску продукції застосовують складання стаціонарне та рухоме.

При стаціонарному складанні виріб повністю складається на одному місці (посту), до якого подаються всі деталі і складальні одиниці, виконує його одна бригада робітників. Цей метод використовується в одиничному та малосерійному виробництвах.

При рухомому складанні виріб, що складається, послідовно переміщується по робочих місцях, на яких виконуються певні складальні операції. Таке складання застосовується в масовому та багатосерійному виробництвах. Рухоме складання є поточним, тому поділяється на операції, що потребують однакового часу для їх виконання, що відповідає такту складання. При цьому переміщення виробу (рух конвеєра) може бути безперервним або періодичним. При безперервному складанні операції виконуються в процесі руху конвеєра, швидкість якого повинна забезпечувати виконання складальної операції на даному робочому місці і відповідати такту складання. При періодичному переміщенні складальна операція виконується під час зупинки конвеєра.

Умовами рухомого складання є повна взаємозамінність деталей, вузлів, необхідна кількість робітників, деталей, інструментів на місці праці.

Взаємозамінністю називають властивість однакових деталей, вузлів, агрегатів або інших складових машин, механізмів, обладнання та конструкцій заміняти один одного без будь-якої найменшої доробки, підбору або регулювання.

Важливим завданням складання є механізація операцій та автоматизація всього складального процесу.

Автоматичні складальні лінії використовують на автомобільних заводах, підприємствах радіотехнічної промисловості, точної механіки, сільськогосподарського машинобудування.

Останньою стадією складання машин є контроль і випробування виробів. Окремі вузли проходять контроль у процесі складання.

Існує вибірковий і обов'язковий контроль. Обов'язковому контролю підлягають відповідальні вузли. Випробування машин є перевіркою параметрів, які отримала машина в процесі виготовлення.

З метою перевірки роботи механізмів проводять випробування без навантаження. Для перевірки роботи машини в умовах експлуатацій проводять випробування з навантаженням. Машини спеціального призначення або дослідні зразки випробовують на продуктивність.

На основі результатів випробувань роблять висновки про якість виробу і виписують паспорт.