- •Оборудование и автоматизация процессов тепловой обработки материалов и изделий
- •Введение
- •1. Классификация оборудования термических цехов
- •2. Основное оборудование для нагрева материалов и изделий
- •2.1. Индексация печей
- •2.2. Камерные печи
- •2.7. Оборудование для поверхностного нагрева
- •2.8. Механизированные печи, автоматические линии и установки для термической и химико-термической обработки
- •2.9. Огнеупорные и теплоизоляционные материалы
- •2.10. Материалы для нагревателей электрических печей
- •3. Основное оборудование для охлаждения материалов и изделий
- •3.1. Индексация оборудования для охлаждения
- •3.2. Немеханизированные закалочные баки
- •3.3. Механизированные закалочные баки
- •3.4. Закалочные прессы и машины
- •4. Дополнительное оборудование
- •Оборудование для правки
- •Оборудование для очистки
- •Травильные установки
- •Моечные машины, ультразвуковая очистка
- •Дробеструйные аппараты
- •4.3. Оборудование для правки
- •4.4. Оборудование для очистки
- •5. Вспомогательное оборудование
- •5.1. Классификация вспомогательного оборудования
- •5.2. Оборудование для получения контролируемых атмосфер
- •5.3. Средства механизации (подъемно-транспортное оборудование)
- •6. Средства и системы автоматизации технологических процессов термической обработки деталей
- •6.1. Задачи автоматизации
- •6.2. Развитие средств автоматизации
- •6.3. Устройства для измерения температуры
- •6.4. Автоматические управляющие устройства в термических цехах
- •6.5. Управляющие электронно-вычислительные машины в термических цехах
- •7. Проектирование производства технологических процессов термической обработки
- •7.1. Этапы проектирования, основные положения, принципы и задачи проектирования Классификация термических цехов
- •Задачи проектирования
- •Стадии проектирования
- •7.2. Проектно - нормативная документация
- •7.3. Понятие о единой системе технологической подготовки производства
- •2. Выбор и расчет потребного количества оборудования.
- •7.4. Автоматизация проектных работ
- •8. Рекомендации по выбору режимов термической обработки заготовок из сталей различных групп и назначений
- •8.1. Машиностроительные стали
- •8.1.1. Форма и характерные размеры изделий
- •8.1.2. Вид режима предварительной термообработки (отжига)
- •8.1.3. Выбор режима отжига
- •10. Рекомендации к термообработке инструментальных сталей, в том числе и быстрорежущих
- •11. Технология термической обработки деталей машин и инструментов
- •11.1. Общие положения проведения термической обработки
- •11.1.1. Физические основы нагрева и охлаждения стали
- •11.1.2. Характеристика процессов термической обработки стальных деталей и инструментов
- •11.1.3. Закалочные среды
- •11.1.4. Отпуск стальных изделий
- •Низкотемпературная обработка
- •Старение
- •11.1.5. Процессы химико-термической обработки
- •11.1.5.1. Цементация
- •11.1.5.2. Азотирование
- •11.1.5.3. Цианирование
- •11.2. Принципиальные основы определения длительности термической обработки
- •11.2.1. Влияние технологических факторов на режимы
- •Нагрева деталей
- •Нагрев деталей в печи с постоянной температурой
- •11.2.2. Температурные напряжения и допускаемая скорость нагрева
- •11.2.3. Длительность процесса при химико-термической обработке
- •11.3. Расчетное определение параметров нагрева металла в печах
- •11.3.1. Тонкие и массивные тела
- •11.3.2. Расчет времени нагрева и охлаждения в среде с постоянной температурой
- •11.3.3. Расчет нагрева и охлаждения в среде с постоянной температурой по вспомогательным графикам
- •11.3.4. Расчет времени выдержки для выравнивания температуры
- •11.3.5. Определение расчетных сечений для назначения времени выдержки при нагреве и охлаждении в процессе закалки, нормализации и отпуска. Типовые режимы термической обработки поковок
- •11.3.6. Термическая обработка крупных деталей энергоагрегатов
- •11.3.7. Технология термической обработки режущего инструмента
- •11.3.7.1. Стали, применяемые для режущего инструмента
- •11.3.7.2.Предварительная термическая обработка заготовок режущего инструмента
- •11.3.7.3. Закалка инструмента
- •11.3.7.4. Отпуск инструмента
- •11.4. Практические рекомендации при проведении термической обработки
- •11.4.1 Анализ элементов технологии термической обработки
- •11.4.1.1. Элементы технологии термической обработки
- •11.4.1.2. Скорость нагрева
- •11.4.1.3. Длительность нагрева и охлаждения
- •11.4.1.4.Некоторые практические рекомендации по назначению длительности времени выдержки
- •11.4.2. Технологические среды. Назначение и классификация технологических сред
- •11.4.2.1.Факторы, определяющие эффективность сред
- •11.4.2.2. Характер теплообменных процессов
- •11.4.2.3. Регулирование состава и количества среды
- •Приложение №1
- •2. Рекомендации по проведению основной термической обработки
- •3. Технология термической обработки.
- •Оборудование и автоматизация процессов тепловой обработки материалов и изделий
- •2 Часть
- •191186, Санкт-Петербург, ул. Миллионная, 5
Низкотемпературная обработка
Низкотемпературная обработка (Н-то) («обработка холодом») – процесс термической обработки, обуславливающий возможно более полное превращение остаточного аустенита в мартенсит у стали, температура конца мартенситного превращения которой лежит ниже нормальной (Р18, Р9, ХГ, ШХ15, науглероженный слой стали 12Х2Н4А, 18ХНВА и т.п.)
В результате низкотемпературной обработки повышается стойкость и твердость режущего инструмента, происходит стабилизация размеров и повышается износоустойчивость и предел выносливости цементованных деталей машин, вместе с тем снижается их ударная вязкость (табл. 11.16, 11.17).
Низкотемпературная обработка впервые была предложена проф. А.П. Гуляевым.
Старение
Старение (Ст) искусственное – процесс термической обработки, обуславливающий изменение тетрагональности мартенсита в закаленной стали.
В результате старения происходит стабилизация размеров изделий.
Искусственное старение применяется для измерительных инструментов – калибров, скоб и т.п. и деталей точного машиностроения.
Температура искусственного старения 150…180 °С, продолжительность 5…20 час.
Процесс старения протекает также при нормальной температуре, но при гораздо больней длительности.
Таблица 11.16
Эффективность низкотемпературной обработки некоторых марок стали
(В. Г. Воробьев)
|
Марка стали |
Границы превращения |
Количество остаточного аустенита после закалки А, % |
Прирост твердости после охлаждения до Мк, HRC | ||
|
Мн, °С |
Мк, °С |
При +20 °С |
После охлаждения до Мк | ||
|
У7 У8 У9 У10 У12 Х05 Х09 Х7 Х9 Х 7Х3 9ХС ШХ15 ХВГ ХГ 15Х – 20Х *** 20Х3*** 60Г – 70Г 12Н2А*** 13Н5А и 21Н5А*** 18ХНВА |
300-255 255-230 230-210 210-175 175-160 150-140 175-150 280-230 220-180 175-145 240-185 210-185 180-145 155-120 120-100 175-150 140-120 290-230 160-140 120-100 130-120 |
-55 -55 -55 -60 -70 -95 -85 -55 -70 -90 -60 -60 -90 -110 -120 -85 -100 -55 -95 -120 -100 |
До 5 3-8 5-12 6-18 10-25 15-30 10-27 3-10 6-18 10-28 4-17 6-17 9-28 13-45 22-60 10-25 17-40 До 8 12-30 22-60 20-45 |
1 1-6 3-10 4-12 5-14 2-14 5-14 1-8 4-13 5-14 2-12 4-12 4-14 2-17 До 20 5-12 До 15 До 6 3-14 До 20 До 15 |
До 0,5 До 1,0 1,0-1,5 1,5-3,0 3-4 4-7 2-4 До 1,0 1,0-2,5 3-6 1,0-2,5 1,5-2,5 3-6 До 10 До 15 3-5 До 10 До 1,0 4-7 До 15 До 10 |
|
* Интервал значений Мн указан для отклонений химического состава по техническим условиям. **Указанное количество аустенита относится к температурам закалки, обеспечивающим образование гомогенного аустенита; охлаждающие среды - обычные для данных марок стали. ***Данные относятся к цементованному слою. | |||||