29 Поверхностная обработка деталей и изделий
Обработка поверхности является, как правило, заключительной операцией в процессе производства. Целью поверхностной обработки является изменение структуры поверхности заготовки или формировали на поверхности слоя инородного материала для изменения прочностных, антикоррозионных, химических и др. свойств изделия.
Различают поверхностную обработку давлением, термическую, химико-термическую, химическую обработку, а также покрытия.
Термическая обработка может применяться как к поверхности заготовки, так и ко всей толщине материала заготовки. Термическая обработка применяется для изменения структуры металла заготовки и включает в себя стадию нагрева до определенной температуры, стадию изотермической выдержки и стадию охлаждения в определенных условиях
30 Основные виды термической обработки
Отжиг - заключается в нагреве заготовки до определенной температуры, (для сталей - 750 - 780 °С) выдержке при этой температуре и охлаждение вместе с печью, в которой производился нагрев. Приводит к снижению твердости и улучшению обрабатываемости.
Нормализация - нагрев до определенной температуры, выдержка при этой температуре и охлаждение на спокойном воздухе. Результат - улучшение обрабатываемости, повышение механических свойств металла,
Закалка - нагрев до определенной температуры (стали - 760 - 820 °С), выдержка при этой температуре, быстрое охлаждение (в воде, в масле или в другой среде). Применяется для придания металлу высокой твердости.
Отпуск - нагрев металла до определенной температуры (дня сталей - 160 - 300 °С) и последующее охлаждение на воздухе или в воде (выполняется после закалки). Применяется для снятия внутренних напряжений, уменьшения хрупкости,
Старение - длительная (недели и месяцы) выдержка при комнатной температуре - естественное старение, выдержка при температуре 100 - 150 °С в течение 15 - 100 часов - искусственное старение. Результат - увеличение твердости и прочности, стабилизация формы и размеров, т.е. детали прошедшие старение длительное время сохраняют форму и размеры.
При всех видах термической обработки нагрев производят в электрических (в том числе и индукционных) или пламенных (в которых сгорает жидкое или газообразное топливо) печах. Скорость нагрева и время изотермической выдержки определяется размерами деталей и глубиной, на которую необходимо осуществить термическую обработку.
31 Химико-термическая обработка
Основные виды такой обработки заключается в насыщении поверхностного слоя углеродом (цементация) или азотом (азотирование). Эти виды обработки придают поверхности высокую твердость и износостойкость.
Разновидностью химико-термической обработки является термодиффузионное поверхностное легирование. Основные виды термодиффузионного Поверхностного легирования, применяемые в химическом машиностроении это:
Диффузионное хромирование. Его сущность заключается в образовании в поверхностном слое карбидов и -твердых растворов Сг в железе. Заключается в выдержке в среде летучих хлоридов хрома СгCl2; СгClз (газовое хромирование) при 800 - 1200 °С в течение 5 - .6 часов. Ведет к повышению твердости (НV 1200 -1500) и термостойкости.
Титанирование - образование в поверхностном слое -твердых растворов Ti, карбидов титана TiС и интерметаллов типа Fe2Ti. Осуществляется выдержкой при 1100 -1200 °С в смеси порошков ферротитана (80%) и хлористого аммония в течение 6 - 8 часов. Способствует повышению твердости (HV 1600 - 2000), увеличению коррозиестойкости и эрозиостойкости.
Сульфидирование - образование в поверхностном слое сульфидов железа. Достигается выдержкой в расплаве сернокислых солей при 550 - 600°С з течение 2 - 4 часов. Назначение - повышение износостойкости, придание изделию противозадирных свойств, повышение стойкости против сваривания.
Алетировавие - отложение на поверхности кристаллической пленки Аl2О3 и образование в поверхностном слое -твердых растворов AI и алюминидов. Заключается в выдержке в смеси порошков ферроалюминия и Аl2О3 при 900 -1000 °С в течение 6-8 часов. Применяется для повышения горячей коррозиестойкости.