- •1. Історична довідка: штучний холод в металургії, машинобудуванні, харчової промисловості
- •2. Загальні інформацію про поліпшенню властивостей стали при охолодженні
- •2.1 Зміна конструкційних матеріалів при охолодженні
- •2.2 Транспортування і збереження
- •2.3Крепление деталей
- •3. Види обробки
- •4. Складання
- •5. Термообработка
- •6. Устаткування
2.2 Транспортування і збереження
З сталеплавильного агрегату сталь випускається всталеразливочний ківш, готовий до короткочасного збереження і розливання сталі.
>Сталеразливочний ківш має форму усіченого конуса з великим підставою вгорі. Ківш має зварної кожух, з середини футеруються огнеупорниою цеглою. Переміщають ківш з допомогою мостового крана чи спеціальної залізничної візку.
Сталь з ковша розливають через одну чи дві склянки, розміщених у днище ковша. Отверстие закривають чи відкривають зсередини вогнетривкої корком з допомогою стопора.
Ємність сталеразливочних ковшів сягає 480 т.
У сталеплавильних цехах сталь з ковша розливають, або машинами безперервного розливу.
Для тривалого зберігання стали її розливають у форми – виливанці й зберігають складі з усіх заходів безпеки.
2.3Крепление деталей
Для виготовлення деталей машин, приладів, агрегатів, радіоелектронних виробів використовують конструкційні матеріали, які поділяються на металеві, неметалеві і композиційні.
Особливо велике значення мають метали та його сплави наявністю комплексу властивостей: високої твердості, прозорості, в'язкості, пластичності, тепло- і електропровідності, теплоелектронной емісією, хорошою отражательной здатністю.
Найширше використовуються сплави, отримані від спечення порошків двох чи більше металів. У твердому стані метали і сплави мають кристалічний будова. У кристалах атоми містяться у суворо певному становищі й утворюють складні чи прості грати. Решетки може бути об'ємно централізована кубічна (>ОЦК), гранецентрированная кубічна (>ГЦК),гексагональная плотноупакованная (ГПУ).
У кристалах завжди є дефекти будівлі, які поділяються по геометричних ознаками на точкові, лінійні і поверхневі. Ці дефекти викликають незначні спотворення кристалічною грати металів, однак вони можуть викликати небажані наслідки під час використання цих металів. Процес кристалізації починається з освіти кристалічних зародків і радіомовлення продовжується у процесі росту їхньої кількості і середніх розмірів. Кристали, які утворюються у процесі затвердіння металу, може мати різну форму залежно від швидкості охолодження, характеру і кількість домішок. Частіше у процесі кристалізації утворюються розгалужені кристали, що отримали назвудендридов; таке будова притаманно макро- і мікроструктури литого металу (сплаву).
3. Види обробки
Для зміцнення якісних характеристик металу застосовують термічну обробку, що складається з нагріву і охолодження. Термической обробці піддають зливки, виливки, напівфабрикати, зварні сполуки, деталі машин, інструменти.
Основні види термічної обробки – відпал, гарт, відпустки і старіння.
Кожен із зазначених видів має низку різновидів.
>Отжиг – термічна обробка, у яких метали чи сплави набувають структуру, близьку до рівноважної: відпал викликає разупрочнение металів і сплавів, що супроводжуються підвищенням пластичності і зняттям залишкових напруг.
>Закалка – термічна обробка, у яких в сплавах утворюється нерівноважна структура. Неравновесние структури при термічній обробці можна лише у разі, як у сплавах є перетворення на твердому стані: змінна розчинність,полиморфние перетворення твердих розчинів, розпад високотемпературного твердого розчину поевтектоидной реакції. Конструкционние і інструментальні сплави гартуються для упрочнения.
Відпустку і старіння – термічна обробка, у яких в попередньо загартованих сплавах відбуваються фазові перетворення,приближающие їх структуру до рівноважної. Поєднання гарту з відпусткою чи старіння практично завжди призів будуть по вищого рівня властивостей протиотожженним станом.
При термічній обробці стали виникають дефекти, до яких належать: тріщини – утворюються при загартуванню у випадках, коли внутрішні розтягують напруги, що у результаті мартенівського перетворення, перевищують опір стали руйнації. Тріщини – невиправний дефект.
Деформація ікоробление – зміни ж розмірів та форм виробів, відбувається за термічній обробці внаслідок термічних і структурних напруг під впливом нерівномірного охолодження іфазовими перетвореннями.Коробление важче усунути в довгих і тонких виробах.
>Химико-термической обробкою називають обробку, яка полягає у поєднанні термічного та хімічного на метали і сплави зміни хімічного складу структури та властивостей в поверхневих шарах.Химико-термическая обробка зводиться до насичення поверхневого шару сталинеметаллами чи металами у процесі витримки при певної температурі в активної рідкої чи газової середовищі.
>Химико-термическую обробку широко застосовують для зміцнення деталей машин, підвищення твердості, зносостійкості. Є кілька напрямків цієї процедури.
>Цементация – цехимико-термическая обробка, яка полягає вдиффузионном насиченні поверхневого шару стали вуглецем при нагріванні у відповідній середовищі –карбюризаторе. Остаточні властивостіцементованние вироби набувають у результаті гарту низького відпустки, виконуваних після цементації. Для цементації використовують зазвичайнизкоуглеродистие, частіше леговані стали. Нацементацию деталі надходять після механічного оброблення зприпуском на шліфування.
>Нитроцементация – це процесдиффузионного насичення поверхневого шару стали одночасно вуглецем і азотом у газовій середовищі, що знауглеруживающего газу та аміаку. Після цього процесу треба гарт і відпустка.Нитроцементации зазвичай змушують проходити деталі складних конструкцій, конфігурації, схильні докороблению. Широко застосовується у автомобілі-, ітракторостроении.
>Азотирование – процесдиффузионного насичення поверхневого шару стали азотом, дуже підвищуючий твердість поверхневого шару, його зносостійкість, межа витривалості й відвертий спротив корозії в середовищах як атмосфера, вода, пар.
>Цианирование – процесдиффузионного насичення поверхневого шару стали одночасно вуглецем і азотом в розплавлених ціанистих солях.Цианирование при порівняно низьких температурах дозволяє виконати загартування безпосередньо зцианистой ванни. Після гарту слід низькотемпературний відпустку. Застосовують для зміцнення дрібних деталей.
>Борирование –химико-термическая обробка, яка полягає в насиченні поверхневого шару стали бором при нагріванні у відповідній середовищі. Застосовують підвищення зносостійкості втулок, грязьових нафтових насосів, дисків паритурбобуров, витяжних,гибочних іформировочних штампів, деталей прес-форм машин для лиття під тиском.
>Силицирование – насичення поверхні стали кремнієм. Використовується у фортепіанній обробці деталей для устаткування хімічної, паперової, нафтової промисловості.
>Хромирование використовують із деталейпаросилового устаткування, пароводяної арматури, клапанів, вентилів, патрубків та інших деталей, що працюють у агресивнихсредах.
>Закалка - це операція термічної обробки, яка полягає в нагріванні стали30-50°С вище критичних точокАс3 - длядоевтектоидних іАс1 - длязаевтектоидних сталей і витримці нині температурі завершення фазових перетворень і наступному охолодженні зі швидкістю вище критичної. Сталь12Х2НВФА єдоевтектойдной, критична точкаАс3 дорівнює840°С, тому температура нагріву при загартуванню дорівнює . Оптимальною охолоджувальної середовищем при загартуванню для даної стали є олію, бо вона швидко відповідає сталь в інтервалі температур мінімальної стійкості аустеніту і загальмовано в інтервалі температурмартенситного перетворення, тобто за охолодженні у маслі відбувається одночаснемартенситообразование в усій деталі, і знижується можливість освітизакалочних тріщин. Через війну гарту міцність і твердість збільшуються, а пластичність і в'язкість знижується.
Структура після гарту: лежить на поверхнімелкоигольчатиймартенсит, з рівномірнораспределеннимикарбидами іаустенит залишковий, в серцевині -малоуглеродистиймартенсит.
Обробка холодом залежить від охолодженнізакаленной стали до температури нижчеМк. ТемператураМк даної стали дорівнює -70 °С, тому обробку холодом проводиться за нормальної температури -50°С.
Холодом
Зниження температури до температури нижче точки кінцямартенситного перетворенняМк викликає перетворення аустеніту вмартенсит, що підвищує твердість стали. Проте, одночасно зростають внутрішні напруги, тому деталь охолоджують повільно й відразу після обробки холодом проводять низький відпустку.
