Химико-термическая обработка

ХТО – называется поверхностное насыщение стали различными элементами(C,N.G,Al, В) путем их диффузии из внешней среды при высокой температуре.

Цементация=процесс насыщения пов слоя низкоуглеродистой стали углеродом при температуре 930-950

Карбюризатор- вещество из которого насыщается углерод. Углерод насыщается из твердой(древесный уголь), газообразный( метан или природный газ),жидкой(цианистые соли) среды.

После цементации обязательно делается закалка и отпуск. В результате поверхность становится твердая и износостойкая, а сердцевина сохраняет ударную вязкость.

Азотирование= насыщение легированных сталей азотом при температуре 550.

После термообработка не производится. Повышается твердость коррозионная стойкость.

Алитирование=алюминий температура 950-1050, для повышения окалиной стойкости.

Хромирование= хром, температура 950-1050, для повышения коррозионной стойкости.

Легированные стали

Добавляют в сталь тот или иной легированный элемент, значительно меняя его свойства.

Элементы специально добавляемые в сталь для предания ей определённой структуры и свойств-легирующие.

Наиболее сильно повышают твердость(НВ)- Mg,Si,Cr также повышают твердость но меньше снижают вязкость, чем Si,Mn. Наибольшее распространение получили хромоники левые и хромистые стали. Маркируются буквами обознач легируемые элементы, и цифрами обознач их количество.

Значение букв:Г-марганец, С-кремий, Д-медь, Х-хром,Н-никель,М –молибден,Т-титан,Б-ниобий, Р-бор,В-вольфрам, Ф-ванадий,Ю-алюминий.цифры указываю на количество углерода.Если в конце марки А то сталь высококачественная , Л-литейная.

ТКМ

Наука о способах получения и переработки констр материалов с целью придания определ свойств и конфигур при минимальной стоимости.

ЛИТЕЙНОЕ ПРОИЗВОДСТВО

Это технологически процесс получения заготовок отливок и деталей путем заливки расплавленного металла спец подготовленную форму

Литье=самый универсальный способ получение деталей.

Наиболее широко используется способ литья в одноразовые песчано- глинистые формы

Формовка производится в парных опоках(ящик без дна и крышки для удержания формовочной смеси). Металл поступает в форму по каналам литниковой системы.

Для получения больших отверстий в отливках используются песчано-глинисты стержни установленные в форму при сборке.

ЛИТЕЙНЫЕ СВОЙСТВА

Это совокупность свойств характерезующих поведения сплава при заливки в форму, кристаллизации и охлаждении.

-жидко текучесть

-усадка

-ликвация(неоднородность)

-температура плавления

- газоносыщенность

ЧУГУН КАК ЛИТЕЙНЫЙ СПЛАВ

Чугун-многокомпонентный сплав железа и углерода и других элементов содержащих углерод от 2.14 до 6.67%

Классификация чугунов

-По количеству углерода

Доэвтектические 2.14-4.3%

Эвтектические 4.3%

Завэвтектические 4.3- 6.67%

-по состоянию угдерода

Белые(углерод в виде Ц) А+П+Ц

Серые (в виде Г)П+Гр

Половинчатый П+Ц+Гр

-по характеру метал основы

На Ф основе

На П

На П-Ф

-по форме графитовых включений

В сером –пластинчатые

В ковком –хлопьевидные

В высокопрочном -шаровидные

Ковкий чугун получают из белого длительным высокотемпературным отжигом. Для получения высокопрочного чугуна в жидки чугун добавляю модификаторы: магний церий литий.

ФАКТОРЫ ВЛЕЯЮЩИЕ НА СТРУКТУРУ ОБРАЗОВАНИЯ ЧУГУНА

Структура образования чугуна зависят от хим состава и скорости охлаждения .тонкие стенки быстрее охлаждаются и в метал форме скорость охлажд выше.

Графитизаторы - кремний и углерод

Отбеливатели=магний и сера

Маркировка чугуна

СЧ-15(предел прочности)

КЧ30-6 (предел прочности, относительное удлинение)

ВЧ 40(предел прочности)

ЧУГУНЫ НЕ КУЮТ!!!!!

СТАЛЬНОЕ ЛИТЬЕ

У стали по сравнению с чугунами хуже литеные свойства, но выше прочность пластичность и ударная вязкость.

Поэтому отливки , раб в тяжелых условиях нагружения изготавливают из литейных сталей. У них выше количество P и S в отличии от деформируемых. Сталь отливки обязательно подвергается отжигу или нормализации для измельчения зерна.

ОБРАБОТКА МЕТТАЛОВ ДАВЛЕНИЕМ

ОМД-тех процесс получения деталей и заготовок под действие деформ усилий.90% Выплавляемой стали идет на ОМД.

ОМД бывает6 горячая и холодная. В горячем состоянии пластичность стали повышается в 15-20 раз.

ПЛАСТИЧЕСКАЯ ДЕФОРМАЦИЯ

При пластической деформации в холодном состоянии происходит сдвиг одних частей зерен относительно других, их поворот искажение критс решетки в результате увеличение твердости и прочности и снижении пластичности и вязкости, коррозионной стойкости. Это явление называется НАКЛЕПОМ(упрочнение сплава полученное в процессе пластической деформации)

При нагреве деф кристалла происходит рекристаллизация - образование новых зерен из новых центров рекристализации)

1этап- возврат или отдых(немного снижается тв и прочность, повышается пластичность и вязкость)

2 этап первичная рекристаллизация- образование новых зерен из деформированных.( резкое снижение)

3этап вторичная рекристаллизация(мелкие зерна увеличиваются в размерах до превоночального состояния, свойства восстанавливаются)

При небольшой степени деформ 3-17% в процессе рекристаллизации происходит сильный рост зерен. Такая степень деформ- критическая и прим не должна.

Т_{рекритал} – является теоритической границей между процессо холодной и горячей обработкой.

Снятие наклепа производится рекритсаллизационном отжигом.

При горячей ОМД наклеп и рекристаллизация идут одновременно, и пластичность стали повышается в 15-20 раз.

НАГРЕВ ПОД ОМД

Чрезмерный нагрев металла вызывает различные дефекты: рост зерен(перегрев), нарушении связи между зернами(пережог),выгорание углерода с поверхности( обез углероживание), образ чередующихся слоев Ф П(полосчатая структура)

Температура начала ОМД лежит ниже температуры плавления на 150-200. Темпер конца выше линии GSK на 30-50

НАГРЕВАТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА

Кузнечный горны, а так же пламенные и электрич печи

Печи делятся на печи с периодич загрузкой(камеры) и непрерывной загрузкой(карусельные и методические)

Кузнечные горны-самое простое нагреват устройство. В кач-ве топлива использ уголь или кокс. Для регулирования температуры использ снизу подача сжатого воздуха.

ПРОКАТНОЕ ПРОИЗВОДСТВО

Прокатка-процесс при котором заготовка поддействием сил трения втягивается в зазор между валами прокатного стола и пластически деформир.

Прокатка бывает:

-продольная

-поперечная

-поперечно-винтовая

Форма поперечного сечения проката-профиль. Совокупность профилей и их размеров называется сортамент:

Сортовой прокат

Листовой

Трубы

Профили спец назначения

По назначения прокатные стан.:

-обжимные

-заготовочные

-сортовые

-листовые

-специальные

На металлург заводах сталь разливается в изложницы(форма кв сечения) и получаются слитки. Их подают на обжимные станы,из них получаются блюмы и слямы. Блюмы-для получения сортового и спец проката,а слямы-для листового проката.

ПРЕССОВАНИЕ(рисунки)

Процесс выдавливания нагретой заготовки через матрицу. Прессование используется для получения прутков и труб.

ВОЛОЧЕНИЕ

Процесс протягивания заготовки через коническое отверстие(глазок или очко). Получают прутки и проволоки.

СВОБОДНАЯ КОВКА

Способ горячей ОМД при котором течение металла происходит в неограниченном поверхностью инструмента направлениях. Различ ручную(металлич деформ за счет ударов кувалдой(молоты,ручники)),машинную(ударов или нажатий бойков,молотов и прессов)

Кузнечный инструмент

-основной-кувалды,ручники,гладилки

-вспомогательные(клещи)

-измерительные

Основные операции свободной ковки:

1.осадка

2.высадка(для болтов)

3.протяжка

4.прошивка

5.рубка(с помощью кузнечных топоров)

6.штамповка(листовая,объемочная)-процесс ОМД при котором дефформация производится в штампах

Преимущества :

-Высокая производит

-возможность автоматизации

-высокое кач-во и точные размеры

-не требуется высококвалифицированный персонал

Недостатки:

-используется при массовом произ-ве(высокая стоимость штампа)

Объемная штамповка: открытая,закрытая

Операции листовой штамповки: разделительные,формо изменяющие

В качестве оборудования для машинной ковки и штамповки использ невматич и паровозд молоты,гидравлич и кривошипно-шатунные прессы, горизонтально ковочные машины

СВАРКА

Технологич процесс получения неразъемного соединения за счет межатомных сил сцепления между сварными частями при их местном и обем нагреве,пластич деформации или совмест действии и того и другого.