книги из ГПНТБ / Кондратьев, Е. Т. Термическая обработка в ремонтном деле

является повышение поверхностной твердости, коррозионной стойкости и жаростойкости. Хроми­ рование осуществляется в газовой среде, содер­ жащей хлориды хрома, при температуре 900—1100°С в течение 10—20 часов. В результате диффузии поверхность стали насыщается хромом на глубину 0,1—0,3 мм.

Силицирование —■процесс насыщения поверх­ ности кремнием. Диффузионное силицирование осуществляется ;в твердой и газообразной средах, содержащих хлориды кремния, при температуре 1030—1050°С и выдержке 2—3 часа. Глубина слоя составляет 0,6—0,8 мм. Силицирование повышает коррозионную стойкость, жаростойкость и износо­ стойкость.

Борирование — насыщение поверхности стали бором. Процесс ведут в боросодержащих средах (твердых, жидких и газообразных) при темпера­ туре 850—1000°С. Время выдержки устанавлива­ ется в зависимости от требуемой глубины слоя. Так, например, при выдержке 15 часов глубина слоя составляет 0,25—0,35 мм. Насыщение поверх­ ности деталей бором повышает ее твердость и коррозионную стойкость в агрессивных средах.

Борированные слои обладают исключительно высокой твердостью (до 2000 НѴ) и. высоким со­ противлением абразивному износу вследствие образования на поверхности высокотвердых боридов железа. Однако борированные слои хрупки.

104

5.Защитные покрытия металлов

После ремонта машин, узлов, агрегатов и де­ талей для предохранения металлов от коррозии применяют различные защитные покрытия. Широ­ ко используются в ремонтной практике следую­ щие методы покрытия: окраска красками, эмаля­ ми и лаками; гальванические покрытия — хроми­ рование, цинкование, кадмирование, никелирова­ ние, омеднение; покрытия окисными пленками — оксидирование, фосфатирование; консервация — временное (на период хранения или перевозки) покрытие деталей и машин густыми смазками, па­ рафином, специальными химическими пленками.

Большинство защитных покрытий улучшает внешний вид изделий, т. е. имеет и декоративное значение.

Лакокрасочные покрытия разделяются на ат­ мосферостойкие в умеренно континентальном кли­ мате (обозначение А), стойкие внутри помещений (П), химически стойкие (X), водостойкие (В), бензостойкие (Б), маслостойкие (М), термостой­ кие (Т), электроизоляционные (Э).

Прежде чем наносить лакокрасочные покры­ тия, следует подготовить деталь: очистить поверх­ ность от ржавчины, окалины, грязи, сварочных брызг, формовочной земли, жира и пыли. Сначала

105

наносится грунт — первый слой лакокрасочного покрытия, обеспечивающий прочность сцепления изделия с последующими слоями. Шпаклевка вы­ равнивает поверхность загрунтованного слоя, улучшает внешний вид изделия, но уменьшает прочность и защитную способность покрытия. Эмаль и лак наносятся несколькими тонкими слоями.

После того, как нанесен один из слоев, изде­ лие сушится в определенном температурном ре­ жиме. Слои лакокрасочного покрытия наносятся следующим образом: кистью, распылителем, оку­ нанием в раствор или внесением в электрическое поле.

Гальванические покрытия. Предварительно под­ готовленное изделие опускают в специальную ванну, где растворены соли соответствующего ме­ талла (например, хрома при хромировании). За­ тем через раствор пропускают нужной плотности постоянный ток (причем изделие служит катодом) и производят необходимую выдержку. На катоде (т. е. изделии) происходит отложение металла (хрома).

Перед гальваническим покрытием изделие под­ вергается предварительной подготовке, которая включает:

механическую обработку (точение, шлифова­ ние, полирование);

промывку в растворителях (бензине, уайт-спи­

106

рите, керосине) для удаления с поверхности ма­ сел и полировочных паст;

изоляцию участков, не подлежащих покрытию (свинцом, пластмассовыми пленками, алюминие­ вой фольгой);

монтаж на подвесные приспособления;

обезжиривание; промывку в горячей и холодной воде.

Хромирование — наиболее распространенный вид гальванических покрытий. Помимо декоратив­ ных и защитных целей, его используют также для повышения твердости и износостойкости поверх­ ности металла (твердое хромирование), восста­ новления уменьшенных в результате износа или неточности изготовления размеров (размерное хро­ мирование). Толщина покрытия от 0,003 до 0,3 мм зависит от режима и времени выдержки. Многие детали тракторов и автомобилей хромируют, обес­ печивая их стойкость по отношению к атмосфер­ ной коррозии.

Никелирование и омеднение применяют глав­ ным образом как подслой (никель+медь) при де­ коративном хромировании. Омеднение применяют иногда для восстановления размеров детален из бронзы и латуни.

Цинкование широко используется с целью защйты стальных и чугунных изделий от атмосфер­ ных воздействий (болты, гайки, шпильки, изделия

107

из листа, трубы и соединительные части к ним). Толщина покрытия от 0,005 до 0,05 мм.

Кадмирование необходимо в тех случаях, ког­ да изделие используется в условиях воздействия морской или горячей воды. Толщина покрытия от

0,006 до 0,05 мм.

Покрытие окисными пленками достигается с помощью оксидирования и фосфатирования, то есть именно тех химических процессов, при кото­ рых на поверхности металла образуются тонкие защитные пленки.

Оксидирование применяется для защиты мел­ ких (главным образом стальных) деталей от ат­ мосферной коррозии в том случае, если оксиди­ рованная поверхность будет протерта нейтральны­ ми смазочными маслами. Подготовка поверхности такая же, как при гальванических покрытиях. На­ иболее распространенный способ оксидирования в ванне, содержащей щелочные растворы (напри­ мер, соду каустическую и нитрит натрия) при тем­ пературе 135—145°С.

Наибольшая толщина покрытия — 0,01 мм, цвет — черный.

Фосфатирование — химический процесс, за­ ключающийся в том, что па поверхность стали (или чугуна) воздействуют специальным препара­ том магнеф. Фосфатированные поверхности обла­ дают высокой степенью стойкости по отношению ко всем видам нефтепродуктов. Коррозионная

108

1)ковка-штамповка заготовок (кузнечный

цех);

2)термическая обработка поковок-штамповок

(термический или кузнечный цех);

3)механическая обработка поковок-штамповок (механический цех);

4)термическая обработка зубчатых колес (тер­

мический цех); 5) окончательная механическая обработка зуб­

чатых колес (механический цех).

После установления маршрутной технологии дается краткое описание тех операций, которые предусмотрены в проектируемом участке, напри­ мер, ковка, термическая обработка поковок и за­ готовок и др. Затем определяются основные опе­ рации и режимы термической обработки, а также дополнительные и вспомогательные операции.

Например, если требуется получить твердые и износостойкие изделия, назначаются закалка и низкотемпературный отпуск или цементация, за­ калка и отпуск. Если твердость изделия может быть невысокой, то назначается нормализация и т. д.

Место термической обработки в общем цикле изготовления детали устанавливается в зависимо­ сти от требуемой твердости.

Когда требуется высокая твердость изделия, термическая обработка в основном проводится после механической. Если же изделие должно об­

111

ладать невысокой твердостью ( Н В ^ 300), терми­ ческая обработка проводится перед механической, что является весьма целесообразным, так как де­ фекты, возникающие в процессе термической об­ работки (окисление, обезуглероживание, деформа­ ция и др.), ликвидируются при механической об­ работке, и размеры изделия будут выдержаны точно по чертежу.

Большое значение имеет выбор способа осуще­ ствления операций термической обработки. Необ­ ходимо рассмотреть все возможные способы и вы­ брать наиболее экономичный, обеспечивающий в то же время высокое качество изделий.

Способы термической обработки следует выби­ рать современные, прогрессивные, высокопроизво­ дительные. Такие, например, как поверхностная закалка при нагревании ТВЧ, изотермическая об­ работка, светлая закалка, отжиг и закалка с ис­ пользованием ковочной температуры, газовая це­ ментация с непосредственной закалкой, цемента­ ция при нагревании ТВЧ и др.

Кроме операций термической обработки, следу­ ет предусмотреть вспомогательные работы: очи­ стка изделий от окалины и масла, правка и кон­ трольные операции, определение твердости, глу­ бины слоя после химико-термической обработки и др.

Для отделочных и контрольных операций должно быть определено место в технологическом

112

процессе, т. е. надо установить, после каких имен­ но операций термической обработки необходима очистка, правка, определение твердости и т. д. Часто эти операции в течение технологического процесса повторяются дважды. Например, очист­ ка изделий от масла после закалки перед отпу­ ском и очистка окончательная, контроль твердо­ сти после закалки и тот же контроль твердости окончательно изготовленного изделия.

Чтобы получить изделия с заданными свойст­ вами, необходимо разработать конкретный режим всех операций термической обработки. Надо точ­ но установить: температуры нагрева для получе­ ния необходимой структуры, скорость (время) на­ гревания, при которой с повышением температу­ ры в изделии не возникают дефекты; время выдержки, чтобы изделие прогрелось и заверши­

является основным фактором для получения нужт ной структуры и свойств.

Все факторы, влияющие на результат термиче­ ской обработки, должны быть выбраны на осно­ вании практических норм и установлены в зави­ симости от вида материала, его химического со­ става, исходной структуры и поставленной конеч­ ной, задачи — получения детали определенной теплопроводности, прокаливаемое™, формы и т. д.

Ниже в качестве примеров приводится техно­

113