ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Проведение обработки стали холодом



Билет 7, вопрос 1

Диффузионная металлизация (ХТО)– это процесс диффузионного насыщения поверхностных слоев сталей различными металлами. При насыщении хромом этот процесс называется хромированием ,алюминием - алитированием, цинком - цинкованием, бором - борированием, кремнием -силицированием.

Комбинированные процессы, заключающиеся в одновременном насыщении хромом и алюминием, или хромом и вольфрамом, называют хромоалитированием, хромовольфрамированием и т.д.

Диффузионная металлизация осуществляется путем нагрева и выдержки стальных деталей в контакте с твердой или газовой средой, содержащей элемент, которым осуществляется насыщение. Диффузионная металлизация создает поверхностную окалиностойкость, коррозионную стойкость, а также износостойкость и твердость. Диффузионная металлизация не получила еще достаточного практического применения из-за необходимости высокой температуры и длительности процесса. Пока можно считать внедренным в производство только процесс насыщения алюминием — алитирование, тогда как остальные процессы — хромирование, силицирование и т%. д. — только начинают применяться.

 

Алитированию подвергают чаще всего изделия из низкоуглеродистой стали, такие, как цементационные ящики, колосниковые решетки и т.п. Жаростойкость алюминиевых деталей повышается за счет создания на поверхности защитной окисной пленки Аl2Оз.

Алитированные детали обладают жаростойкостью при нагреве до 900—950°.

Диффузионным хромированием называют процесс насыщения поверхностного слоя стали хромом с целью получения высоких значений поверхностной твердости и сопротивления износу, а также повышения коррозионной стойкости и жаростойкости.

Хромированию подвергают различные детали и инструмент, от которых требуются высокая износоустойчивость, коррозионная стойкость и жаростойкость, такие, как сверла, калибры, клапаны компрессоров и т.д. Жаростойкость хромированных сталей ограничивается температурой 800°.

С целью улучшения стойкости против износа силицированные детали проваривают в масле. Поры впитывают масло, что создает условия для самосмазки при трении.

Силицирование повышает коррозионную стойкость во многих кислотах при комнатной и повышенной температурах, в морской воде и т.д.

Жаростойкость силицированных деталей не превышает 800—850°.

 

 

Билет 8, вопрос 2

Билет 14, вопрос 1

ТЕРМИЧЕСКОЕ УПРОЧНЕНИЕ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ

 

Деформируемые алюминиевые сплавы разделяют на неупрочняемые термической обработкой и упрочняемые.

 

К неупрочняемым алюминиевым сплавам относят сплавы марки АМц2, АМг2, АМгЗ, имеющие невысокую прочность и высокую пластичность; их применяют для изделий, получаемых глубокой вытяжкой, упрочняют холодной обработкой давлением (нагартовкой).

 

Наиболее распространены сплавы, упрочняемые термической обработкой.

К ним относят дюралюминий марок Д1, Д16, Д3П, в состав которых входят алюминий, медь, магний и марганец.

Основными видами термического упрочнения дюралюминия являются закалка и старение.

Закалку проводят при 505—515° С с последующим охлаждением в холодной воде.

Старение применяют как естественное, так и искусственное.

При естественном старении сплав выдерживают в течение 4—5 сут, при искусственном — 0,8—2,0 ч;

температура старения — не ниже 100—150°С;

прочность после обработки σΒ = 490 МПа, 6=14%.

 

Сплавы Д1 и Д16 применяют для изготовления деталей и элементов строительных конструкций, а также изделий для летательных аппаратов.

Авиаль (АВ, АВТ, АВТ1)—это деформируемый сплав, обладающий более высокой пластичностью, свариваемостью и коррозионной стойкостью, чем дюралюминиевые

Подвергают закалке в воде при 515—525° С и старению:

сплавы АВ и АВТ — естественному,

сплав АВТ1 — искусственному при 160° С с выдержкой 12—18 ч.

 

Применяют авиаль для производства листов, труб, лопастей винтов вертолетов и т. п.

 

Высокопрочные (σв=550-700 МПа) алюминиевые сплавы В95 и В96 имеют меньшую пластичность, чем дюралюминий.

Термическая обработка этих сплавов заключается

в закалке при 465—475° С с охлаждением в холодной или горячей воде и искусственном старении при 135—145° С в течение 14—16 ч.

Применяют сплавы в самолетостроении для нагруженных конструкций, работающих длительное время при 100—200° С.

Ковочные алюминиевые сплавы марок АК1, АК6, АК8 подвергают закалке при 500—575° С с охлаждением в проточной воде и искусственному старению при 150—165° С с выдержкой 6—15 ч; прочность сплава σΒ = 380-460 МПа, относительное удлинение δ = 7-10%.

Литейные алюминиевые сплавы называют силуминами. Наиболее распространены термически упрочняемые сплавы марок АЛ4, АЛ6 и АЛ20.

Отливки из сплавов АЛ4 и АЛ6 закаливают при 535—545° С с охлаждением в горячей (60—80° С) воде и подвергают искусственному старению при 175° С в течение 2—3 ч; после термической обработки σв=260 МПа, δ = 4-6%, твердость НВ 75—80.

Для снятия внутренних напряжений отливки из этих сплавов отжигают при 300° С в течение 5—10 ч с охлаждением на воздухе.

 

Жаропрочные сплавы марок АЛ 11 и АЛ20, идущие для изготовления поршней, головок цилиндров, топок котлов, работающих при 200—300° С, подвергают закалке (нагрев до 535—545° С, выдержка при этой температуре в течение 3—6 ч и охлаждение в проточной воде),

а также стабилизирующему отпуску при 175—180° С в течение 5—10 ч; после термической обработки σв=300-350 МПа, δ=3-5%.

 

Билет 10, вопрос 1

Билет 5, вопрос 2

Билет 22, вопрос 1

Отпуск

Отпуск стали является завершающей операцией термической обработки, формирующей структуру, а следовательно, и свойства стали. Отпуск заключается в нагреве стали до различных температур (в зависимости от вида отпуска, но всегда ниже критической точки), выдержке при этой температуре и охлаждении с разными скоростями. Назначение отпуска – снять внутренние напряжения, возникающие в процессе закалки, и получить необходимую структуру.

В зависимости от температуры нагрева закаленной детали различают три вида отпуска: высокий, средний и низкий.

Высокий отпуск производится при температурах нагрева выше 350–600 °С, но ниже критической точки; такой отпуск применяется для конструкционных сталей.

Средний отпуск производится при температурах нагрева 350 – 500 °С; такой отпуск широко применяется для пружинной и рессорной сталей.

Низкий отпуск производится при температурах 150–250 °С. Твердость детали после закалки почти не изменяется; низкий отпуск применяется для углеродистых и легированных инструментальных сталей, для которых необходимы высокая твердость и износостойкость.

Контроль отпуска осуществляется по цветам побежалости, появляющимся на поверхности детали.

 

Билет 2, вопрос 2

Отжиг чугуна(назначение)

Режимы низкотемпературного отжига

Низкотемпературный отжиг выполняют при температуре 500—550°С с выдержкой от 2 до 8 ч. Охлаждение производится со скоростью 20—30°С в час до температуры 150— 200°С, затем на воздухе. Применяется для снятия внутренних напряжений. Он заменяет естественное старение.

 

Режимы высокотемпературного отжига.

Высокотемпературный отжиг проводят при температуре 950—1000°С с выдержкой в течение до 4х часов и охлаждением с печью. Применяется для повышения обрабатываемости чугуна, понижения его твердости, а при длительной выдержке — для получения ковкого чугуна.

 

Билет 4, вопрос 2

Билет 19, вопрос 2

Билет 11, вопрос 2

Азотирование чугуна

Поверхностная обработка чугуна применяется в тех случаях, когда требуется высокая поверхностная твердость изделий при сохранении структуры сердцевины, получаемой при отливке.

Эта обработка главным образом придает износостойкость

чугунным отливкам.

Азотирование – это процесс насыщения поверхностного слоя различных металлов и сплавов, стальных изделий или деталей азотом при нагреве в атмосфере аммиака . Повышается твердость поверхности изделия, выносливости, износостойкости, повышение коррозионной стойкости.

Азотированию подвергаются серые чугуны, легированные хромом, никелем, молибденом и другими нитридообразующими элементами, а так же высокопрочный чугун.

Рекомендуется для азотирования применять легированные серые чугуны с отбеленной коркой. Такой чугун предварительно подвергают отжигу с целью разложения цементита при 950 - 1000°С с выдержкой 4-12 ч в зависимости от толщины стенки отливки. Для того чтобы придать металлической основе чугуна высокие механические свойства, после отжига производят термоулучшение чугунных деталей по режиму: закалка с 800 - 850°С в масле; кратковременный отпуск при 600°С .

Азотирование чугуна повышает твердость поверхности отливок до НВ 700 ÷ 800 и сопротивление износу.

Операция азотирование проста, но длительна, что является основным ее недостатком.

Операция заключается в насыщении поверхности изделий при 550 ÷ 580⁰ азотом, образующимся в атомарном состоянии при диссоциации аммиака по схеме 2NH3 ↔ 2N + 3H2.

Азот абсорбируется на поверхности отливки и диффундирует в металл.

В результате с течением времени образуется ряд слоев с различной концентрацией азота, постепенно уменьшающегося в глубь изделия.

Глубина азотирования достигает 0,5 мм. Содержание азота в поверхностном слое может быть 1 2 %.

Для азотирования берутся чугуны, легированные примесями, способными образовать стойкие нитриды, высокой степени дисперсности и твердости.

 

Для азотирования применяются чугуны белые (иногда центробежной отливки) или серые (желательно с отбеленной поверхностью).

Белые чугуны предварительно подвергаются отжигу для частичного разложения цементита.

В обычных серых чугунах азотируемый слой получается неравномерным.

Процесс ведется при степени диссоциации аммиака 30% ; длительность процесса 50 – 70 часов.

Азотирование не нашло широкого применения для чугунных отливок вследствие сложности технологии и длительности процесса.

 

Режимы азотирования:

Азотирование может быть низкотемпературным (500-600˚С) или высокотемпературным (600-1200˚С).

 

 

 

Билет 7, вопрос 1

Диффузионная металлизация (ХТО)– это процесс диффузионного насыщения поверхностных слоев сталей различными металлами. При насыщении хромом этот процесс называется хромированием ,алюминием - алитированием, цинком - цинкованием, бором - борированием, кремнием -силицированием.

Комбинированные процессы, заключающиеся в одновременном насыщении хромом и алюминием, или хромом и вольфрамом, называют хромоалитированием, хромовольфрамированием и т.д.

Диффузионная металлизация осуществляется путем нагрева и выдержки стальных деталей в контакте с твердой или газовой средой, содержащей элемент, которым осуществляется насыщение. Диффузионная металлизация создает поверхностную окалиностойкость, коррозионную стойкость, а также износостойкость и твердость. Диффузионная металлизация не получила еще достаточного практического применения из-за необходимости высокой температуры и длительности процесса. Пока можно считать внедренным в производство только процесс насыщения алюминием — алитирование, тогда как остальные процессы — хромирование, силицирование и т%. д. — только начинают применяться.

 

Алитированию подвергают чаще всего изделия из низкоуглеродистой стали, такие, как цементационные ящики, колосниковые решетки и т.п. Жаростойкость алюминиевых деталей повышается за счет создания на поверхности защитной окисной пленки Аl2Оз.

Алитированные детали обладают жаростойкостью при нагреве до 900—950°.

Диффузионным хромированием называют процесс насыщения поверхностного слоя стали хромом с целью получения высоких значений поверхностной твердости и сопротивления износу, а также повышения коррозионной стойкости и жаростойкости.

Хромированию подвергают различные детали и инструмент, от которых требуются высокая износоустойчивость, коррозионная стойкость и жаростойкость, такие, как сверла, калибры, клапаны компрессоров и т.д. Жаростойкость хромированных сталей ограничивается температурой 800°.

С целью улучшения стойкости против износа силицированные детали проваривают в масле. Поры впитывают масло, что создает условия для самосмазки при трении.

Силицирование повышает коррозионную стойкость во многих кислотах при комнатной и повышенной температурах, в морской воде и т.д.

Жаростойкость силицированных деталей не превышает 800—850°.

 

 

Билет 8, вопрос 2

Проведение обработки стали холодом

Обработке холодом подвергают детали шарикоподшипников, точных механизмов, измерительные инструменты

Основное назначение обработки холодом — стабилизация размеров изделий. Структура закаленной стали с большим количеством остаточного аустенита не стабильна. Уже при комнатной температуре, а тем более при небольшом климатическом понижении температуры остаточный аустенит постепенно превращается в мартенсит. Это превращение сопровождается увеличением объема и размеры изделия меняются.

У таких изделий, как шарико- и роликоподшипники, калибры и другой мерительный инструмент, размеры должны выдерживаться с точностью до микрона и долей микрона. Эти изделия для стабилизации размеров обрабатывают холодом. Во многих случаях даже не требуется глубокого охлаждения ниже нуля, а достаточно охладить закаленную деталь в воде с температурой от + 6 до + 10 °С.

Другое назначение обработки холодом — повышение твердости и износостойкости режущего инструмента, штампов и мерительного инструмента. В быстрорежущей стали после закалки содержится большое количество аустенита (до 25 — 40%). Понятно, что применение обработки холодом к такой стали особенно эффективно.

 

Обработка холодом повышает твердость и износостойкость и устраняет шлифовочные трещины в цементованных деталях из легированных конструкционных сталей. В высокоуглеродистом цементованном слое после закалки содержится значительное количество аустенита, который уменьшает твердость стали и вследствие распада которого во время шлифования появляются трещины.

 

Наконец, обработкой холодом можно повысить магнитные свойства постоянных магнитов в результате дополнительного перехода парамагнитного аустенита в ферромагнитный мартенсит.

При обработке холодом следует учитывать явление стабилизации аустенита (смотрите Кинетика мартенситных превращений). Разрыв во времени между операцией закалки и обработкой холодом приводит в некоторых сталях к сильной стабилизации аустенита при комнатной температуре, а стабилизация уменьшает эффект обработки холодом. Поэтому предельно допустимый разрыв регламентируют. Так, для измерительных плиток из стали X он не должен превышать 30 мин.

Обработку холодом необходимо проводить сразу после закалки, чтобы не допустить стабилизации аустенита. Увеличение твердости после обработки холодом обычно составляет 1…4 HRC.

После обработки холодом сталь подвергают низкому отпуску, так как обработка холодом не снижает внутренних напряжений.

Обычно для обработки холодом требуются температуры не ниже — 80 °С.

 

 

Билет 14, вопрос 1

ТЕРМИЧЕСКОЕ УПРОЧНЕНИЕ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ

 

Деформируемые алюминиевые сплавы разделяют на неупрочняемые термической обработкой и упрочняемые.

 

К неупрочняемым алюминиевым сплавам относят сплавы марки АМц2, АМг2, АМгЗ, имеющие невысокую прочность и высокую пластичность; их применяют для изделий, получаемых глубокой вытяжкой, упрочняют холодной обработкой давлением (нагартовкой).

 

Наиболее распространены сплавы, упрочняемые термической обработкой.

К ним относят дюралюминий марок Д1, Д16, Д3П, в состав которых входят алюминий, медь, магний и марганец.

Основными видами термического упрочнения дюралюминия являются закалка и старение.

Закалку проводят при 505—515° С с последующим охлаждением в холодной воде.

Старение применяют как естественное, так и искусственное.

При естественном старении сплав выдерживают в течение 4—5 сут, при искусственном — 0,8—2,0 ч;

температура старения — не ниже 100—150°С;

прочность после обработки σΒ = 490 МПа, 6=14%.

 

Сплавы Д1 и Д16 применяют для изготовления деталей и элементов строительных конструкций, а также изделий для летательных аппаратов.

Авиаль (АВ, АВТ, АВТ1)—это деформируемый сплав, обладающий более высокой пластичностью, свариваемостью и коррозионной стойкостью, чем дюралюминиевые

Подвергают закалке в воде при 515—525° С и старению:

сплавы АВ и АВТ — естественному,

сплав АВТ1 — искусственному при 160° С с выдержкой 12—18 ч.

 

Применяют авиаль для производства листов, труб, лопастей винтов вертолетов и т. п.

 

Высокопрочные (σв=550-700 МПа) алюминиевые сплавы В95 и В96 имеют меньшую пластичность, чем дюралюминий.

Термическая обработка этих сплавов заключается

в закалке при 465—475° С с охлаждением в холодной или горячей воде и искусственном старении при 135—145° С в течение 14—16 ч.

Применяют сплавы в самолетостроении для нагруженных конструкций, работающих длительное время при 100—200° С.

Ковочные алюминиевые сплавы марок АК1, АК6, АК8 подвергают закалке при 500—575° С с охлаждением в проточной воде и искусственному старению при 150—165° С с выдержкой 6—15 ч; прочность сплава σΒ = 380-460 МПа, относительное удлинение δ = 7-10%.

Литейные алюминиевые сплавы называют силуминами. Наиболее распространены термически упрочняемые сплавы марок АЛ4, АЛ6 и АЛ20.

Отливки из сплавов АЛ4 и АЛ6 закаливают при 535—545° С с охлаждением в горячей (60—80° С) воде и подвергают искусственному старению при 175° С в течение 2—3 ч; после термической обработки σв=260 МПа, δ = 4-6%, твердость НВ 75—80.

Для снятия внутренних напряжений отливки из этих сплавов отжигают при 300° С в течение 5—10 ч с охлаждением на воздухе.

 

Жаропрочные сплавы марок АЛ 11 и АЛ20, идущие для изготовления поршней, головок цилиндров, топок котлов, работающих при 200—300° С, подвергают закалке (нагрев до 535—545° С, выдержка при этой температуре в течение 3—6 ч и охлаждение в проточной воде),

а также стабилизирующему отпуску при 175—180° С в течение 5—10 ч; после термической обработки σв=300-350 МПа, δ=3-5%.

 

Билет 10, вопрос 1





Последнее изменение этой страницы: 2016-12-27; Нарушение авторского права страницы

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 34.200.252.156 (0.018 с.)