45

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Северо-Западный государственный заочный технический университет»

Кафедра материаловедения и технологии материалов и покрытий

В.Б. Звягин, В.Н. Мишин, В.В. Цуканов, А.В. Сивенков

Оборудование и автоматизация процессов тепловой обработки материалов и изделий

Часть II

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

Машиностроительно-технологический институт

Направление подготовки бакалавров

150100.62 - материаловедение и технология новых материалов

Специалистов

150501.65 – материаловедение в машиностроении

Санкт-Петербург

Издательство СЗТУ

2011

УДК 669.017: 620.193

Оборудование и автоматизация процессов тепловой обработки материалов и изделий (часть II): учебное пособие / сост. В.Б. Звягин, В.Н. Мишин, В.В. Цуканов, А.В. Сивенков.- СПб.: Изд-во СЗТУ, 2011.- 283 с.

Учебное пособие разработано в соответствии с требованиями государственных образовательных стандартов высшего профессионального образования.

Данное учебное пособие является составной частью учебно-методического комплекса и соответствует тематическому плану дисциплины, приведенному в УМК.

Учебное пособие посвящено изучению технологии и оборудования тепловой обработки материалов и изделий.

Учебное пособие предназначено для студентов бакалавров направления 150100.62 - материаловедение и технология новых материалов и специальности 150501.65 - материаловедение в машиностроении.

Рассмотрено на заседании кафедры материаловедения, технологии материалов и покрытий 29 августа 2011 г.; одобрено методической комиссией машиностроительно-технологического института 30 августа 2011г.

Рецензенты:	кафедра материалов и технологии материалов и покрытий СЗТУ (зав. кафедрой Е. И. Пряхин, доктор техн. наук, проф.); В. В. Максаров, доктор техн. наук, зав. кафедрой технологии машиностроения СЗТУ; О. Н. Магницкий, доктор техн. наук, заслуженный деятель науки и техники РФ, проф. кафедры технологии художественной обработки материалов СЗТУ.
Составители:	В.Б. Звягин, канд. техн. наук, проф.; В.Н. Мишин, канд. техн. наук, доц.; В.В. Цуканов, доктор техн. наук, проф.; А.В. Сивенков, канд. техн. наук, доц.

 Северо-Западный государственный заочный технический университет, 2011  Звягин В.Б., Мишин В.Н., Цуканов В.В., Сивенков А.В., 2011

Введение

Огромную роль в ускорении технического прогресса, механизации и автоматизации производственных процессов играет машиностроительная промышленность. Машиностроение – важнейшее звено народного хозяйства страны, сердцевина всей тяжелой индустрии.

Современное производство требует повышения качества, надежности и долговечности машин. Большая роль в этом принадлежит термической обработке – наиболее эффективному методу упрочнения сплавов.

Термическую обработку широко применяют на металлургических и машиностроительных заводах. Она является обязательным составным элементом большинства процессов изготовления полуфабрикатов, изделий, конструкций и инструментов, определяет их свойства и долговечность в работе.

В связи с этим к инженеру предъявляют всё более высокие требования: он должен уметь не только выбирать или разрабатывать наиболее эффективные технологические процессы термической обработки, но и соответствующее современное высокопроизводительное оборудование. При разработке технологического процесса термической обработки необходимо выбирать наиболее целесообразный тепловой режим нагрева и охлаждения изделий, а также правильно подбирать среду, взаимодействующую с поверхностью изделия. В большинстве случаев наиболее длительными являются операции нагрева, поэтому их продолжительность часто предопределяет производительность и количество необходимого основного оборудования: печей и нагревательных устройств. Увеличение скорости нагрева существенно повышает производительность оборудования, снижает себестоимость продукции и в ряде случаев улучшает механические свойства обрабатываемых изделий.

В учебном пособии приведены подробные сведения по термическому оборудованию, необходимые при проектировании новых и реконструкции старых цехов и отделений. Рассматриваются печи и нагревательные установки, закалочные баки, установки для обработки холодом, дополнительное и вспомогательное оборудование. Одновременно с описанием типового оборудования даются характеристики более совершенного перспективного оборудования. Например, печи с плазменным нагревом, установки для нагрева в "кипящем" слое, установки для ионной цементации и для ионного азотирования.

В практике работы термических цехов расширяется применение контролируемых атмосфер, что способствует большей экономии металла и повышению качества термической обработки. Методы получения этих атмосфер и описание соответствующего оборудования также рассмотрены в данном учебном пособии.

В учебном пособии уделено внимание автоматизации технологических процессов термической обработки. Отечественная промышленность знает много примеров работы автоматизированных агрегатов для термической обработки типовых деталей станков, сельскохозяйственных машин, автомобилей, тракторов и др.

Успешно работают автоматические линии для гибки и изотермической закалки торсионов из стали 60С2ХА, для изотермической закалки пружин, термической обработки валиков, колец, цементованных шестерен из стали 20Х2Н4А и 28ХН2 и др.

Большое внимание уделено описанию технических средств и методов автоматизации. Эти вопросы являются важными для студентов при изучении дисциплины "Оборудование и автоматизация процессов тепловой обработки", а также при курсовом проектировании, во время преддипломной практики и дипломном проектировании.

В одном из разделов описывается механизированное оборудование, рассматриваются агрегаты – для отжига, закалки и отпуска, газовой цементации, термической обработки инструмента и другие вопросы, представляющие наибольший интерес для студентов, а также для инженеров, занятых на производстве.

При составлении учебного пособия авторы стремились к тому, чтобы оно было полезным студентам, как при изучении специальных дисциплин учебного плана, так и в дальнейшей их практической работе.

Изложение материала в учебном пособии предусматривает, что студенты располагают необходимыми знаниями в области теории строения материалов, технологии термической и химико-термической обработки, теплопередачи, электротехники, основ промышленной электроники и других общеинженерных дисциплин.

За большой труд по просмотру рукописи учебного пособия и за ряд ценных советов и замечаний авторы приносят всем рецензентам искреннюю благодарность.

Все замечания и предложения читателей по улучшению пособия и устранению в нем недостатков будут приняты авторами с благодарностью.