55 Поясніть суть процесу цементації – як зміцнюючої техно-логії. Для яких виробів доцільно використовувати даний метод зміцнення

Цементація. Суть процесу полягає в насиченні поверхні деталі вуглецем. При цьому деталь нагрівається до температури 900 - 950 ^ОС в твердому, рідкому, або газоподіб-ному середовищі, яке здатне виділяти вуглець. Глибина цементації може досягати до 3 мм і залежить від тривалості процесу. Процес цементації - довготривалий (4-24 години) і залежить від середовища, в якому проводиться насичення вуглецем. Після цементації в поверхневому шарі деталі утворюється до 1 % вуглецю. Як правило, цементують деталі, виготовлені із сталей з вмістом вуглецю 0,2-0,3 %. Після цементації рекомендують провести загартування і низький відпуск.

Цементація підвищує поверхневу твердість (табл. 3.15) і зносостійкість деталей при збереженні їх в'язкої серцевини. Цементацією зміцнюються конструкції, виготовлені з різноманітних сталей. Наведемо приклади деталей бурового обладнання, які зміцнюються методом цементації.

Сідло бурового насоса. Матеріал - сталі 25ХНМА, 20ХНЗ. Метод зміцнення - цементація на глибину 1,5-2,0 мм з наступним гартуванням і відпуском. Твердість поверхні сідла – 50-60 HRC.

Напірний патрубок бурового вертлюга. Матеріал - сталі 12ХН2А, 20ХНЗА та ін. Метод зміцнення - цементація на глибину 1,5-3 мм, твердість 56-62 HRC.

Циліндрова втулка бурового насоса. Матеріал - сталі 15, 2ХНЗ, 12ХН2. Метод зміцнення - цементація на глибину 1,5-3,0 мм до твердості 50-60 HRC.

58. Яким способом, на Вашу думку, доцільно зміцнити плунжер насоса для цементування свердловин?

Гартування поверхневе- Підвищується твердість поверхні деталі, її зносостійкість при збереженні в’язкої серцевини

Азотування. Даний метод підвищує поверхневу твердість деталей (табл. 3.15), зносостійкість, границю витривалості, а також поверхневу корозійну і ерозійну стійкість. Суть процесу азотування полягає в насиченні поверхні деталі азотом. При цьому деталі нагрівають до температури 500-600 ^ОС і витримують при цій температурі в середовищі аміаку на протязі від 3 до 90 годин залежно від необхідної глибини шару, що насичується. Після цього деталь повільно охолоджують. Глибина азотування поверхні деталі становить 0,01-0,8 мм. Перед азотуванням деталі проводиться її гартування і високий відпуск. Азотуванням зазвичай зміцнюють деталі, виготовлені з легованих сталей.

59. З якою метою використовують показник питомої матеріаломісткості конструкції? Наведіть конкретні приклади. Для порівняння якості виробів однакового призначення використовують показник питомої матеріаломісткості m, який описується формулою

, (4.2)

де В – значення основного параметра виробу.

Основним параметром виробів є: для двигунів, бурових насосів, компресорів – потужність, кВт; для редукторів – крутний момент, Н·м; для трубних елеваторів – вантажо-підйомність, Н і т.д.

Показник питомої матеріаломісткості відображає голов-ним чином рівень технічної досконалості виробу (раціо-нальність його конструктивної схеми, частку використання у виробі високоміцних та неметалевих матеріалів та ін. фактори).

Конкретизуйте суть впливу технології виготовлення конструкції на її матеріаломісткість. Наведіть приклади конструкцій з галузі нафтогазового машинобудування.

Поясніть, чому на матеріаломісткість конструкції суттєво впливає досконалість методики її розрахунку на міцність.

62. Обгрунтуйте доцільність виготовлення трубних елеваторів із сталей 40ХН, 35ХНМЛ та інших з аналогічними властивостями.

Н - Підвищує ударну в’язкість; під-вищує опір конструкції крихко-му руйнуванню, особливо при низьких температурах; підви-щує міцність та загартовуваність

Х- В малих дозах (до 1%) підвищує міцність та зносостійкість деталей, покращує загарто-вуваність, погіршує зварюва-ність сталі. При значному вмісті (більше 12%) підвищує корозійну стійкість сталі

М - Підвищує хімічну стійкість сталі в хлорному середовищі; підвищує міцність, в тому числі і при високих температурах (до 500 ^ОС); підвищує ударну в’яз-кість сталі при низьких температурах