- •Реферат
- •Содержание
- •Введение
- •1. Ознакомление с предприятием
- •1.1. История развития предприятия.
- •1.2. Графическая структурная схема предприятия. Управление предприятием.
- •Структура основных производств
- •1.3. Выпускаемая продукция.
- •2.Назначение и структура основных производств.
- •2.1. Заготовительное производство
- •2.2. Литейное производство
- •2.3. Сварочное производство
- •2.4. Механосборочное производство
- •2.5. Термический участок
- •3.Технологический маршрут изготовления детали
2.5. Термический участок
Термическая обработка позволяет значительно изменить многие свойства металлов, особенно механические.
В машиностроении термической обработке подвергается более половины объема выпускаемой номенклатуры деталей — от деталей приборов, разнообразных деталей машин до крупных элементов металлургического и энергетического оборудования.
Основными факторами воздействия при термической обработке являются температура и время. Изменяя температуру и скорость нагрева или охлаждения, можно целенаправленно изменять структуру и свойства стали в зависимости от требований, предъявляемых к изделиям. Выбор вида термической обработки определяется характером требуемых структурных изменений в металле. К основным видам термической обработки относятся отжиг, закалка и отпуск.
Отжиг является весьма распространенной операцией термической обработки сталей и чугунов. В зависимости от назначения отжига режимы его могут быть различными. При отжиге сталь нагревают ниже или выше температур критических точек, выдерживают при этой температуре и затем медленно охлаждают (обычно вместе с печью). В результате получается стабильная структура. Отжиг применяют для устранения неоднородности микроструктуры литых деталей, для снятия наклепа в материале после прокатки, ковки и других видов обработки, а также для подготовки детали к последующей технологической операции (резанию, закалке и т. д.). Различают рекристаллизационный и диффузионный отжиг.
Закалка является основным видом упрочняющей термической обработки сталей и чугунов. При закалке детали нагревают выше критических температур, а затем охлаждают со скоростью, превышающей критическую Под критической скоростью закалки понимают минимальную скорость охлаждения, обеспечивающую бездиффузионное превращение аустенита в мартенсит. Это позволяет получить неравновесную структуру с высокой твердостью, износостойкостью и прочностью. После закалки стали обычно следует отпуск, позволяющий снять термические напряжения и оптимизировать ее свойства.
Температуру закалки выбирают в зависимости от температуры критических точек с учетом химического состава сталей. Для углеродистых сталей температура закалки определяется по левой нижней части диаграммы Fe—Fe3C. В зависимости от температуры нагрева закалка бывает полной и неполной. При полной закалке изделия нагревают на 30...50 °С выше линии Ас, а при неполной — на 30...50 °С выше линии Лс. Перегрев выше указанных температур приводит к ухудшению структуры углеродистых сталей из-за роста аустенитного зерна. Для легированных сталей, содержащих специальные карбиды, нагрев ведут на 150. ..250 °С выше критических точек для полного растворения карбидов перед закалкой достигаются погружением закаленных деталей в холодную воду. Быстрое охлаждение необходимо только в интервале наименьшей устойчивости аустенита, а при дальнейшем понижении температур, особенно в мартенситном интервале, быстрое охлаждение не только, не нужно, но и нежелательно, так как ведет к увеличению остаточных напряжений и образованию трещин.
Нежелательно и слишком медленное охлаждение в мартенситном интервале, так как может произойти частичный отпуск мартенсита и возрасти количество остаточного аустенита из-за его стабилизации, что снижает твердость стали. Наилучшей закалочной средой является та, которая быстро охлаждает в интервале температур 550...650 °С (область температур наименьшей устойчивости аустенита) и медленно — ниже 200...300 °С (область температур мартенситного превращения).
Отпуском называют финишную термическую обработку, заключающуюся в нагреве закаленной стали до температур ниже Асх, выдержке при заданной температуре и последующем охлаждении. Низкий отпуск проводят при нагреве до 250 °С, после чего следует выдержка в течение 1.-1,5 ч в зависимости от размеров детали и охлаждение. Применяют его для режущего и измерительного инструмента, деталей, подвергаемых поверхностной закалке, цементации, нитроцементации. После низкого отпуска снижаются закалочные напряжения, мартенсит закалки превращается в мартенсит отпуска, повышается прочность и несколько — вязкость. Твердость остается высокой (58...63 HRC3) и почти не снижается по сравнению с закаленной сталью.
Средний отпуск проводят при нагреве до 350...500 °С, затем следует выдержка от 1 до 8 ч в зависимости от массы детали и охлаждение, как правило, на спокойном воздухе. Этот вид отпуска применяют для пружин, рессор и некоторых видов штампового инструмента. В результате такой обработки достигаются высокие значения пределов упругости и выносливости.
Высокий отпуск проводят при температурах 500...680 °С в течение 1 ...6 ч в зависимости от габаритов изделия и затем изделия охлаждают на воздухе. Для легированных сталей применяют охлаждение в воде или масле с целью предотвращения отпускной хрупкости. Этот вид отпуска используют для нагруженных конструкционных деталей из среднеуглеродистых конструкционных сталей с целью обеспечения наилучшего соотношения прочности и вязкости.
Термическую обработку, состоящую из закалки и высокого отпуска, называют улучшением. Улучшение значительно повышает конструкционную прочность стали, уменьшая ее чувствительность к концентраторам напряжений, увеличивая работу развития трещин и снижая температуру порога хладноломкости.