Билет №3.
3.1 Каким образом влияет на структуру сталей ускоренный нагрев и охлаждение?
1. Температурное поле при ЛУ характеризуется более значительным градиентом температур по сравнению с обычным печным нагревом. Из-за этого могут возникать значительные напряжения между поверхностными слоями и сердцевиной.
2. Из-за более высокой скорости нагрева, фазовые превращения смещаются в область более высоких температур
3. С ростом скорости нагрева возрастает число зародышей новой фазы, это приводит к значительному измельчению зерна А и образованного при закалке мелкоигольчатого М(гарденит)
Мелкоигольчатый М характеризуется повышенной пластичностью.
4. Из-за отсутствия выдержки при аустенизации, диффузия углерода или легирующих элементов не успевает пройти и А может характеризоваться чрезвычайно высокой неоднородностью.
Следствием этого может быть появление неоднородного М( пакетного в низкоуглеродистых, и игольчатого в высокоуглеродистых). А так же это может привести к снижению устойчивости низкоуглеродистого А что требует более интенсивного охлаждения.
5. Негомогенность и мелкое зерно А являются причиной его понижения устойчивости, поэтому при ЛУ требуется более интенсивное охлаждение. Охлаждение проводят либо водой под давлением, либо эмульсиями, растворами, водовоздушной смесью.
6. Возрастает влияние не Ме включений. Появление упрочнённого слоя, напряжения на границе матрица- слой, разница в коэффициентах термического расширения. Включения и матрица резко увеличивают негативную роль включений При низкой температуре плавления включений, матрица может насыщаться легирующими элементами, что приводит к ещё большему упрочнению.
Это может играть и отрицательную роль, так как создаётся ЛУ участки.
В условиях скоростного нагрева и охлаждения возрастает роль фазового наклёпа и сильнее проявляется структурная наследственность
Ф+П; В; Б; М
Возрастает роль этих факторов
Перечисленные особенности фазовых и структурных превращений обусловлевает специфические свойства упрочненных объёмов, т.е. повышение твёрдости, износостойкости и усталостной прочности.
3.2Дать сравнительную характеристику технологий Лу лазерного излучения и газопламенного пламени
Лазерное упрочнение луч представляет собой напрвленное монохроматическое излучение выс мощности.
Виды лазеров:
1)твердотельные
2)полупроводниковые
3)химические
твердотельные :
1 лезер. тело кристалл(рубин) СО2
2зеркало
3 полупрозрачное зеркало
4 лампа накалки
СО2 лазеры представляют собой трубу наполненную газом
частота излучения 10-200Гц мощность Р=1-2кВТ. Характерно то что они излучают длинные волны,
Газовые лазеры Р=7кВт КПД=20-30%. Это лазеры непосредственного действия. Слой эл-ов 10-7 мм Vн=104-106 град/сек
Характерные черты : размер аустенитного зерна 6-3 мкм , повышенное количестве Аост, повышенная твердость мартенсита, выс. остаточные напряжения. Глубина слоя 2 зоны зависит от содержания углерода (5-30 мкм), повышенная дефектность, выс. уровень напряжений приводит к наклепу, вследствие выс. дефектности структуры процесс разупрочнения при нагреве .
газо-пломенная закалка
Суть нагрев участка поверхности выше Ас3 с использованием газокислородного пламя , которое получается в горелке и ускоренного охлаждения при подаче воды , вода подается под давлением.
Виды: локальный отжиг и нормализация, поверхностная очистка изделий
Область применения : единичное, мелкосерийное производство, ремонтное производство, в полевых условиях ( валы , крупномодульные шестерни )
материал: среднеуглеродистые стали и низколегированные
Параметры : расстояние между соплом горелки и деталью, скорость перемещения горелки, состав и расход газа. Природный газ метан , технологические газы. Наиболее важным является плотность теплового потока q меньше 103 Вт/см2. После газопламенной закалки целесообразно применить низкий отпуск. Свойства твердость 50-58 HRC, глубина слоя 2-6 мм
Схема обработки: одновременный метод , непрерывно последовательный. Одновременный применяется, когда Sизд сопоставима с S поперечного сечения. Так можно закалить конец отвертки зубила.
Непрерывно последовательный : для закалки шестерни по зубу, для угловых деталей
Схема обработки поверхности :для упрочнения большой площади поверхности, может быть с зазором ,без зазора или с перекрытием.
Упрочнение с перекрытием, каждая дорожка будет не только закаливать но и отпускать предыдущую. Наличие зон отпуска может играть кА кположительню так и отрицательную роль, положительное , при трении со смазкой, в микрокарманах скапливается масло и они смазвывают поверхность при трении.
