29. Химико-термическая обработка стали, её сущность, назначение, разновидности.

Химико-термической обработка (ХТО) – обработка с сочетанием термического и химического воздействия для изменения состава, структуры и свойств поверхностного слоя детали в необходимом направлении, при котором происходит поверхностное насыщение металлического материала соответствующим элементом.

Цементация – насыщение углеродом (до 2-2,5мм)

Ц+З+Н\о – внутри вязкий, снаружи твёрдый.

Азотирование - насыщение поверхность детали азотом (твёрдость, износостойкость, коррозионная стойкость).

Борирование (940-960) – насыщает на 0,2-0,4мм поверхность детали бромом,с целью повышения твердости, износостойкости, коррозионной стойкости.

Хромирование – насыщение поверхности изделий хромом.

Алитирование – процесс диффузионного насыщения поверхности изделий алюминием с целью повышения жаростойкости, коррозионной и эрозионной стойкости. При алитировании железа и сталей наблюдается плавное падение концентрации алюминия по толщине слоя.

30. Цементация стали, её разновидности, технология, назначение, структура диффузионных слоев.

Цементация стали – ХТО, заключающаяся в диффузионном насыщении поверхностного слоя стали углеродом при нагревании в карбюризаторе, проводят при 930–950 °C, когда устойчив аустенит, растворяющий углерод в больших количествах.

Для цементации используют низкоуглеродистые, легированные стали. Детали поступают на цементацию после механической обработки с припуском на шлифование.

Основные виды цементации – твердая и газовая. Газовая цементация является более совершенным технологическим процессом, чем твердая. В случае газовой цементации можно получить заданную концентрацию углерода в слое; сокращается длительность процесса; обеспечивается возможность полной механизации и автоматизации процесса; упрощается термическая обработка деталей.

Термическая обработка необходима чтобы: исправить структуру и измельчить зерно сердцевины и цементованного слоя; получить высокую твердость в цементованном слое и хорошие механические свойства сердцевины. После цементации термическая обработка состоит из двойной закалки и отпуска. Недостаток такой термообработки – сложность технологического процесса, возможность окисления и обезуглероживания.

Заключительная операция – низкий отпуск при 160–180 °C, переводящий мартенсит закалки в поверхностном слое в отпущенный мартенсит, снимающий напряжения и улучшающий механические свойства.

31.Азотирование стали, его назначение, технология, область применения, структура диффузионного слоя.

Азотирование стали – ХТО, заключающаяся в диффузионном насыщении поверхностного слоя стали азотом при нагревании в соответствующей среде. Твердость азотированного слоя стали выше, чем цементованного, и сохраняется при нагреве до высоких температур (450–500 °C), тогда как твердость цементованного слоя, имеющего мартенситную структуру, сохраняется до 200–225 °C. Азотирование чаще проводят при 500–600 °C.

Назначение азотирования

• Упрочнение поверхности

• Защита от коррозии

• Повышение усталостной прочности

32. Конструкционная легированная сталь, её назначение, классификация, особенности состава и термической обработки каждой группы конструкционной стали – цементируемой, улучшаемой, пружинно-рессорной, шарикоподшипниковой и азотируемой.

(Низко-, средне-, высокоуглеродистые; низко-, среднелегированные; ТО-по назначению)

1)Цементируемые

(сталь низкоуглеродистая; цементация + закалка + низкий отпуск)

2)Улучшаемые

(среднеуглеродистая; закалка + высокий отпуск)

3)Пружинно-рессорные

(высокоуглеродистая; Мn-Г и Si-С – легирование; ТО: закалка + средний отпуск)

4)Сталь для азотирования

(среднеуглеродистая; Аl-Ю – легирование; ТО: улучшение + азотирование)

5)Шарикоподшипниковые

(ТО: Отжиг + закалка + отпуск)

33.Инструментальная легированная сталь, её классификация, особенности состава и термической обработки каждой группы.

(высокоуглеродистые; низко-, средне-; высоколегированные; ТО: закалка + низкий отпуск)

1)Сталь для мерительного инструмента и режущего

(+ Cr-Х)

2)Быстро-режущая сталь

((+ Сr-Х; +W) закалка + 3 средних отпуска)

3)Штамповый инструмент

((Cr, W, V) для холодных штампов; для горячих штампов)

34. Алюминий и сплавы алюминия, их классификация, свойства, применение.

Дюралюминий – деформируемый сплав алюминия (для производства проката и поковок).

Силумины – литейные сплавы алюминия (для производства отливок).

Большинство  алюминиевых сплавов  имеют худшую электро- и теплопроводность,  коррозионную стойкость и свариваемость по сравнению с чистым алюминием.

За счет того, что предел текучести сплавов в несколько раз превышает предел текучести чистого алюминия, алюминиевые сплавы уже могут использоваться в качестве конструкционного материала с разным уровнем нагрузок (в зависимости от марки сплава и его состояния).

Из алюминиевых сплавов изготовляют корпусы судов, палубные надстройки, коммуникацию и различного рода судовое оборудование. Основное преимущество при внедрении алюминия и его сплавов по сравнению со сталью - снижение массы судов, которая может достигать 50 ... 60 %. В результате представляется возможность повысить грузоподъемность судна или улучшить его тактико-технические характеристики (маневренность, скорость и т.д.).