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

возможность выполнения комплекса основных п вспомогательных операций при непрерывности процесса и применения современных средств ме­ ханизации и автоматизации с целью сокращения ручного труда;

техническая безопасность, облегчение труда рабочих и повышение культуры производства.

В табл. 31 перечислено основное оборудование для термической обработки.

2.Закалочные среды

Охлаждая деталь в процессе закалки, мы ста­ вим целью получить мартенситную структуру, высокую твердость и минимальную деформацию. Поэтому от закалочной среды требуется большая охлаждающая способность в интервале темпера­ тур наименьшей устойчивости аустенита и пони­ женная охлаждающая способность в области мар­ тенситного превращения. Первое условие необхо­ димо для получения высокой твердости, а вто­ рое — для уменьшения закалочной деформации и предотвращения возможности образования тре­ щин.

Поверхность закаленной детали должна быть чистой или легко очищающейся от окалины, остат­ ков солей и масел. Разъедание поверхности недо­ пустимо.

194

Таблица 32

Охлаждающие среды

NaN03 и 55% KN03 при 200°С имеет относи­ тельную закаливающую способность 0,25—0,30 и интервал рабочих температур 155—550^. Расплав­ ленная смесь 80% КОН и 20% NaOH при 260°С имеет относительную закаливающую способность 0,17—0,20 и интервал рабочих температур 150— 250°С.

Выбор среды для охлаждения зависит от мар­ ки стали, требуемых качеств, формы и размеров детали. Охлаждающая способность разных сред и интервал рабочих температур приведены в табл. 32.

По составу и свойствам все закалочные среды подразделяются на четыре группы:

1)вода и водные растворы;

2)масла;

3)расплавленные соли и щелочи;

196

4) воздух.

Закалочные среды первой группы применяются для деталей и инструментов из углеродистых ста­ лей. Температуру воды необходимо поддерживать в интервале 18—25°С. Понижение температуры от 18° содействует образованию трещин. Повышение температуры воды выше 25° и загрязнение ее ма­ слами и мылом резко снижают ее охлаждающую способность в интервале 550—650°С и приводит к образованию мягких пятен на поверхности зака­ ленной детали.

Воды и водные растворы применяются только при закалке деталей и инструмента простой фор­ мы диаметром или толщиной более 8—12 мм. При необходимости закалки в воде или водном раст­ воре инструментов и деталей сложной формы следует применять комбинированное охлаждение: до температуры начала мартенситного превраще­ ния охладить в воде, а затем перенести в масло.

Масло имеет более низкую охлаждающую спо­ собность, чем вода, особенно при мартенситном превращении. Охлаждение в масле производят в интервале температур от 18°С до температуры, лежащей на 40—50°С ниже температуры вспышки масла. К недостаткам этой среды можно отнести старение в процессе длительной работы; опас­ ность в пожарном отношении; сложность отмывки и обезжиривания инструмента и деталей после закалки. После охлаждения в масле инструмент

197

Таблица 33

Охлаждающие среды при изотермической и ступенчатой закалке

необходимо немедленно отпускать в электропечи

срециркуляцией воздуха при 560°С.

Врезультате ступенчатой или изотермической закалки в расплавленных солях или щелочах можно добиться минимальной деформации и бо лее высоких механических свойств.

Охлаждающая способность расплавленных

сбйёй при 200°С примерно равна охлаждающей способности масла при 20°С.

198

Для изотермической и ступенчатой закалки ис­ пользуются охлаждающие среды, приведенные в табл. 33.

К недостаткам щелочей относят:

ухудшение охлаждающей способности в про­ цессе эксплуатации (вследствие удаления кри­ сталлизационной воды);

изменение жидкотекучести от растворения уг­ лекислоты и загрязнения окислами металла и хло­ ридами (восстанавливается жидкотекучесть ще­ лочи добавкой воды, свежей щелочи и удалением осадка);

раздражающее действие щелочи на кожу, гла­ за и слизистые оболочки рабочего. Поэтому ще­ лочи разрешается применять только в цехах с мощной приточно-вытяжной вентиляцией.

Основными недостатками селитры являются: разъедание (окисление) поверхности обрабатыва­ емого изделия;

взрывоопасность при повышении температуры сверх допустимого предела.

Охлаждения на воздухе некоторых деталей и особенно инструмента из быстрорежущих и вы­ сокохромистых сталей достаточно, чтобы полу­ чить их необходимую твердость. Однако его недо­ статочно, чтобы красностойкость инструмента бы­ ла на оптимальном пределе.

Охлаждение на воздухе обеспечивает мини­ мальное коробление изделий и уменьшает образо­

199

вание трещин, возможность горячей правки длин­ ных и тонких изделий в приспособлениях. Кроме того, при нем не требуется дополнительных за­ трат на оборудование и электроэнергию.

3.Приборы для контроля температуры

Для измерения и регулирования температуры в нагревательных печах, установках и соляных ван­ нах применяют следующие контрольно-измери­ тельные приборы: термометры, термопары, милли­ вольтметры, потенциометры, пирометры, милли­ скопы и др.

В промышленности и ремонтном производстве применяются несколько типов стеклянных термо­ метров. Техническая характеристика некоторых из них приведена в табл. 34.

Термопары предназначены для измерения тем­ пературы выше 600°С. С их же помощью измеря­ ется пропорциональная температуре величина — термоэлектродвижущая сила (ТЭДС). Величина ТЭДС, развиваемая термопарой, зависит от мате­ риала электродов, от температуры горячего и холодного спая и не зависит от длины термоэлек­ тродов. Чтобы показания измерительного прибо­ ра были правильны, температура свободных кон­ цов (холодного спая) термопар должна быть по­ стоянной и иметь известное значение. При этом

200

условии ТЭДС термопары, а следовательно, н по­ казания прибора зависят только от температуры горячего спая. Если температура свободных кон­ цов термопары находится в зоне переменных тем­ ператур, отличающихся от градуировочных, то появляются погрешности в измерении.

Погрешности можно устранить следующими способами:

а) помещением свободного конца термопары в автоматические термостаты, поддерживающие по­ стоянную температуру;

б) погружением свободного конца в землю глубиной до 3 м или помещением в массивную металлическую коробку с теплоизоляцией;

в) автоматической компенсацией в приборах — введением в схему потенциометра медного сопро­ тивления;

г) применением компенсационных проводов,

свободных концов термопары, имеющих постоян­ ную температуру.

В термопарах типа ПП применяют проволоку диаметром 0,5—0,6 мм, в остальных — диамет­ ром 2—3 мм.

Милливольтметры используют для измерения

201

202