3.8.2 Установки для нагрева в электролите.

Для поверхностной закалки с нагревом в электролите в качестве электролита обычно применяют 14—16%-ный вод­ный раствор кальцинированной соды. Закаливаемую деталь 2 опус­кают в ванну 1 с электролитом и присоединяют к отрицательному полюсу генератора постоянного тока (рис. 3). Деталь погружают на заданную глубину и нагревают в течение нескольких секунд, после чего ток выключают. Охлаждающей средой может быть тот же электролит.

При нагреве в электролите возникают электролитические и электроэрозионные процессы, очищающие нагреваемую поверх­ность от окислов и других пленок, ухудшающих теплопередачу. Скорость нагрева 10—150° С в секунду. Поверхностная закалка в электролите применяется для упрочнения ведущих колес звеньев гусениц, поддерживающих роликов гусеничных тракторов и дру­гих деталей.

Рис.3. Принципиальная электрическая схема нагрева в электро­лите:

/ — ванна с электролитом (анод), 2 — деталь (катод), 3 — генератор по­стоянного тока, 4 — обмотка возбуждения генератора, 5 — регулировочный реостат

Установки для электро­литического нагрева состоят из источника тока (генераторы по­стоянного тока, полупроводниковые преобразователи и другие типы преобразователей) и технологического агрегата, в кото­ром осуществляется нагрев изделий. Напряжение источника тока 150—250 В. Необходимая мощность преобразователя 0,7—1,0 кВт/см² нагреваемой поверхности.

Основными узлами технологических агрегатов являются: нагревательные ванны, система циркуляции и охлаждения электро­лита, механизмы и оснастка для загрузки, крепления и выгрузки изделий.

Рис. 4. Схема автомата АЭ-19 для закалки ободьев, поддерживаю­щих роликов и опорных катков трактора ДТ-54

В качестве примера на рис. 4 показана схема автомата АЭ-19 для закалки ободьев, поддерживающих роликов и опорных катков трактора ДТ-54.

Ролики, подлежащие закалке, устанавливают на лоток 2. Маят­ник 1, отклоняясь вправо, захватывает деталь и переносит в ван­ну 3 с электролитом. При вертикальном положении маятника ме­ханизм, размещенный в его головке, приводит ролик во вращение. Ободья ролика погружаются в электролит на 20—25 мм и нагре­ваются до закалочной температуры. По окончаний цикла нагрева ролики автоматически передаются в закалочный бак, а из бака чере1 определенное время выгружаются транспортным устройст­вом 4.

Производительность автомата при установленной мощности ге­нератора постоянного тока 150 кВт составляет 20 дет/ч. Габариты установки, мм; длина 4370, ширина 3100, высота 2825, масса ав­томата 4,8т.

Этот метод целесообразен для закалки литых стальных и чугунных деталей (ведущих колес, опорных щитков, поддерживающих роликов, звеньев гусениц и подобных деталей).

3.8.3 Установки для поверхностной пламенной закалки.

При поверхностной закалкк с нагревом газовым племенем нагрев поверхности детали часто осу­ществляется ацетилено-кислородным пламенем, температура кото­рого 3150° С (рис. 5). Толщина закаленного .слоя может быть в пределах 1—10 мм. Твердость закаленного слоя ИКС 58—60. Время нагрева 10—-15 с. Температура поверхностного слоя состав­ляет 1000—1300° С.

Охлаждающей средой при закалке является вода, сжатый воз дух, растворы солей и эмульсии. После закалки проводится низко­температурный отпуск при температуре 180—220° С.

Рис. 5. Схемы способов поверхостной закалки при нагреве пламе­нем:

а — стационарный, б — вращательный, в — поступательный, г — комбинирован­ный; / — зона нагрева, 2 — зона охлаждения

При нагреве пламенем используют обычные сварочные горелки, в которых применяют щелевые и многопламенные наконечники.

Перед закалкой детали для улучшения структуры подвергают предварительной термической обработке — нормализации или улучшению.

Этот метод применяется для поверхностной закалки звездочек, цапф, валов и осей, зубчатых колес и других деталей. Метод прос­той и доступный, особенно в единичном и мелкосерийном производ­стве и при ремонтных работах.

Недостатки метода: перегрев поверхности, трудность измерения и регулирования температуры, невозможность обеспечить задан­ную толщину закаленного слоя.

Установки для поверхностной пламенной закалки изготовляют в виде универсальных (для обработки разнообразных деталей небольших габаритов) и специализированных установок (для обработки валов, направляющих станин металлорежущих станков т. д.).

На рис. 6 показана установка УЗШ-1 для закалки цилиндрических зубчатых колес с модулем 10—32 мм. Установка состоит из закалочной головки 1 со штангой для перемещения горелки 6, ста­нины 2, тумбы 3 с поворотным механизмом 5 и штанга 4. Закалочная установка оснащена горелкой со сменными наконечниками. На мундштуке каждого наконечника имеется два ряда сопл, служащих для подачи горючей смеси и воды. В верхний ряд сопл подается горючая смесь, а в нижний ряд—вода. При движении горелки вверх закалка рабочих участков зубьев происходит с двух сторон одновременно. Установка позволяет закаливать зубчатые колеса диаметром до 4 м и с длиной зуба до 450 мм. Зака­ленный слой характеризуется плавным переходом от структуры мартенсита через переходные структуры (троостит, сорбит) к исходной феррито-перлитной (у доэвтектоидной стали) структуре. Это повышает эксплуатационную стойкость зубчатых колес.

Рис. 6 Схема установки УЗШ-1 для газопламенной закалки крупномодульных зубчатых колес

Производительность установки составляет 8—11 м/ч. Габариты установки в плане 3000X800 мм. Масса 800кг.