книги из ГПНТБ / Кондратьев, Е. Т. Термическая обработка в ремонтном деле
.pdfки при высоких температурах протекает графитизация эвтектического цементита.
Втабл. 27 приводятся режимы нормализации
иотпуска чугуна.
Сцелью повышения механических свойств чу-
гуны подвергаются также закалке и отпуску. В результате чугун получает структуру мартенси та с включениями графита. После закалки чугун подвергают низко или высокотемпературному от пуску. После низкого отпуска (200—250°С) в те чение нескольких часов чугун сохраняет высокую твердость (350—400 НВ) и износостойкость. Вы сокий отпуск (3001—500°С) создает троосто-сорбит- ную структуру металлической основы, уменьшает твердость, но повышает предел прочности при растяжении. Большая прочность достигается в ре зультате отпуска при 300—350°С.
Хорошие результаты дает также изотермиче ская закалка чугуна) заключающаяся в нагреве до 850—900°С и охлаждении в расплавленной соли с температурой 250—550°С.
6.Выбор номенклатуры деталей, подлежащих обработке токами высокой частоты
Впрактике высокочастотной поверхностной за калки наибольшее применение получили стали со
169
средним содержанием углерода 0,4—0,5%. Эти стали имеют высокую твердость, сопротивление износу и не обладают чрезмерной хрупкостью. Стали с более высоким содержанием углерода имеют значительную твердость и сопротивление износу, но склонны к образованию трещин или к хрупким разрушениям в условиях эксплуатации. Стали с более низким содержанием углерода (0,3—0,4%) рекомендуется применять в случаях, когда приходится сознательно идти на снижение твердости и сопротивления износу с целью умень шения хрупкости поверхностно закаленного слоя и повышения вязкости всего изделия, снижения склонности к образованию закалочных трещин.
Применение легированной стали для изделий, подвергаемых высокочастотной обработке, ограни чено и может быть оправдано лишь при больших размерах изделия и при особо высоких требова ниях, предъявляемых к механическим свойствам сердцевины или изделия в целом.
Поэтому при разработке номенклатуры восста навливаемых деталей и подготавливаемых к обра ботке ТВЧ, следует тщательно выбирать марку стали, будь то новая или реставрированная на плавкой деталь.
При восстановлении деталей наплавкой надо стремиться к тому, чтобы наплавленный металл содержал 0,4—0,6% углерода, он менее чувстви телен к колебаниям температуры при закалке.
170
Большинство деталей, подвергающихся высоко
частотной поверхностной закалке, |
изготовляется |
из сталей 45 и 40. В ряде случаев |
применяется |
сталь с несколько суженными пределами по угле роду (45С, 40С, 45А).
В автомобильной промышленности, например, из стали 45 изготовляют коленчатые валы) кулач ковые валы, оси, пальцы, стержни, вилки, штоки и многие другие детали. Из стали 40 меньшее чи сло деталей: карданный вал, муфты, шайбы, обод маховика и др. Из стали 35 готовят детали, вяз кость которых должна быть повышена: толкатели, вилки включения сцепления и т. п.
В тракторостроении и сельскохозяйственном машиностроении широко используются стали с по вышенным содержанием марганца 36Г2, 40Г2, 45Г2, 50Г.
При выборе деталей для обработки ТВЧ сле дует помнить, что поверхностная закалка может применяться и для деталей из серых и ковких Ч у гунов с перлитной или перлито-ферритной метал лической основой. Перлит превращается в аусте нит в этих чугунах достаточно быстро, чтобы по лучить твердые и тонкие закалочные слои. Чугуны с ферритной металлической, а также фер ритно-перлитной основой, в которойпреобладает феррит, удается закаливать лишь при сравни тельно длительной выдержке и высокой темпера туре нагрева.
171
Таблица 28
ьо
Основные марки углеродистых сталей, подвергаемых обработке ТВЧ
Марка |
Химический состав, |
% |
|
|
|
|
|
стали |
С |
Si |
Мп |
|
|||
35 |
0,32—0,40 |
|
|
40 |
0,37—0,45 |
|
|
45 |
0,42—0,50 |
|
|
50 |
0,47—0,55 |
|
0,50—0,80 |
60 |
0,55—0,60 |
|
|
70 |
0,65—0,75 |
|
|
35Г2 |
0,30—0,40 |
0,17—0,37 |
40Г2 |
0,35—0,45 |
1,40—1,80 |
45Г2 |
0,40—0,50 |
|
50Г |
0,45—0,55 |
0,70—1,00 |
65Г |
0,60—0,70 |
0,90—1,20 |
У7 |
0,65—0,74 |
0,20—0,40 |
У8 |
0,75—0,84 |
0,15—0,35 |
УІ0 |
0,95—1,04 |
0,15—0,35 |
У12 • |
1,15—1,24 |
|
Твердость
закаленного слоя после отпуска
HRC
50—55
53—58
55—60
57—62
59—63
60—64
53—58
54—59
56—61
57—62
59—63
60—64
маяна слоя Достижи, глуби мм
3
4
—
5
2
0 3
Таблица 29 |
обработке ТВЧ |
|
подвергаемые |
|
стали, |
|
марки легированной |
|
Основные |
WW
‘ M O L 'D В Н И 9
- Л і Л І B B W
•И Ж И Ю О ’П '
ЭН Н вяэЛи
*Х 0 И ИМ
•і/емве эігэ
-ой qxootr
-с і э ѳ і
£ . а
Iss
я
£Q
oa
Ь
o
о
•s
к
X
c s
s s
X
я
« s
о, 4
я я
S Ö
о
|
СУ/ |
. г-~ |
о |
|
|
ю |
со |
LO |
L O |
|
1 |
|
|
|
|
1 со • |
СЧ |
■q- |
|
|
L O |
L O |
ю |
о |
|
|
|
С/5 с75 |
|
|
|
|
to |
со |
|
|
1 |
|
|
|
|
1 |
о_ |
С Ч |
|
о |
|
о |
|
|
—4 |
|
со |
|
|
7 |
|
|
|
|
о |
|
о |
|
|
оо |
|
со |
|
|
o ' |
|
— |
|
|
о |
|
о |
|
|
00 |
|
со |
|
|
о" |
|
о* |
|
|
1 |
|
о |
|
|
о |
|
|
|
|
ю |
|
со |
|
|
о" |
|
o ' |
|
о |
ю |
о |
о |
L O |
c f |
|
ю |
сГ |
гг |
о “ о" |
f |
|||
|
|
1 |
|
|
оI ю о1 |
о |
г!- |
||
|
со |
тр |
о |
о |
|
о ' |
о" |
o ' |
о “ |
OO
о
CD 1 1
ю
ю о
2 X <
іо
1 L O С Ч
1 о ' o^
L O о
h- о o ' о '
L O о C D
o ' о '
о
oo
o ' 1
оI
L O
o '
Ю
o ' о '
LO со
CO со o ' о '
|
U |
U |
s: |
X |
Ж Ж |
||
X X X |
X |
X X |
|
ю |
о ю ю |
о |
о о |
С О |
- Ф Г О |
^ |
^ |
63—67 |
62—64 |
— — |
|
1,40—1,70 |
1,30—1,65 |
0,25—0,35 |
0,20—0,40 |
0,80—0,95 |
0,95—1,10 |
9Х |
ШХ15 |
174
Втабл. 28 приводится перечень основных ма рок. углеродистой, а в табл. 29 легированной ста ли, применяемой в нашей стране для получения изделий с высокочастотной поверхностной за калкой.
Вкаждом конкретном случае изготовления но вой детали требования к стали в отношении глу бины, твердости, сопротивления износу и хрупко сти закаленного слоя, прочности, пластичности и вязкости .сердцевины могут быть различными.
Поэтому желательно иметь достаточное число ма рок стали для необходимого выбора.
Выбирая марку стали, следует вначале обра тить внимание на количество в ней углерода, ибо химический состав и прокаливаемость сталей, при меняемых для ' деталей, подвергаемых высокоча стотной поверхностной закалке, должны обеспе чивать желательный комплекс требуемых свойств, как в поверхностном слое, так и в сердцевине.
7.Брак при термической обработке
Основным условием предотвращения брака при термической обработке является строгое со блюдение технологического процесса, который строится на основании опытных данных.
175
|
Таблица 30 |
Виды |
брака при термической обработке |
и |
методы их предупреждения |
Вид Причина
Внешние и Неправильный вывнутренние бор закалочной трещины среды.
Несвоевременный отпуск.
Резкая закалка.
Недостаточная защита опасных мест при закалке дета-
Способ предупреж дения
Соблюдать технологический процесс.
Сократить
промежуток времени ме жду закалкой и от пуском. Применить ступенча тую закал ку. Применить прерывистое охлаждение в двух ох ладителях. Изолировать асбестом отвер-
176
Вид
Сильное
окисление (значительный слой окалины на поверхности). Обезуглероживание (выгорание углерода с поверхно сти).
|
|
Продолжение таблицы 30 |
||||
|
Причина |
|
Способ |
|||
|
|
предупреж |
||||
|
|
|
|
|
|
дения |
лей |
с |
различным |
стия у кра- |
|||
сечением |
и |
слож- |
ев и резкие |
|||
ной |
конфигураци |
переходы. |
||||
ей. |
|
|
|
|
|
|
Нерациональная |
При конст- |
|||||
конструкция |
дета- |
руировании |
||||
ли |
(резкие передо- |
деталей из- |
||||
ды, |
острые |
углы). |
бегать ост |
|||
|
|
|
|
|
|
рых углов |
|
|
|
|
|
|
и резких пе |
|
|
|
|
|
|
реходов. |
Нагрев |
в |
окисли- |
Произво- |
|||
тельной |
|
атмосфе- |
дить нагрев |
|||
ре. |
|
|
|
|
|
в защитной |
|
|
|
|
|
|
атмосфере. |
Завышенное |
время |
Устранить |
||||
выдержки |
при |
на- |
причину. |
|||
греве. |
|
|
|
|
|
|
Завышенное |
|
вре- |
Устранить |
|||
мя |
выдержки |
при |
причину. |
|||
натреве. |
|
|
|
|
|
|
177
Продолжение таблицы 30
Вид Причина
Оплавление. Слишком высокая температура. Завышенное вре мя выдержки при нагреве. Неисправность оборудования, на гревательных и ре гулирующих уст ройств. Неправильная ук ладка деталей в печи (близко к нагревателям).
Крупнозер |
Перегрев выше за |
нистая мик |
данной температу |
рострукту |
ры. |
ра. Иногда |
Завышенное' время |
в сталях |
выдержки. |
видманште- |
Неисправность |
Способ предупреж дения
»
»
Не распо лагать де тали близ ко к спира лям или электродам (в соляной ванне). Устранить причину.
»
»
178
Вид
тово 'стро ение.
Камневид ный излом.
Нафталино вый ИЗЛО'М (крупнокри сталличе ский излом с блестка ми).
Межкрис таллитная коррозия (разруше ние по гра ницам зе рен метал ла).
Продолжение таблицы 30
Способ Причина предупреж
дения
оборудования, на |
|
|||
гревательных и ре |
|
|||
гулирующих |
уст |
|
||
ройств. |
|
|
|
|
Перегрев выше ус |
» |
|||
тановленной |
тем |
|
||
пературы. |
|
|
||
Вторичная |
закал |
Произво- • |
||
ка |
без |
предвари |
дить отжиг |
|
тельного |
отжига. |
перед вто |
||
|
|
|
|
рой закал |
|
|
|
|
кой. |
Неправильно |
за |
Устранить |
||
дан |
температур |
причину |
||
ный |
режим |
нагре |
|
|
ва. |
|
|
|
|
12* |
179 |
