Изотермическая обработка чугуна

Особое значение имеет изотермическая обработка чугуна без образования закалочных трещин, при которой можно получить любую заданную структуру в зависимости от выбранной температуры выдержки.

 

ХИМИКО – ТЕРМИЧЕСКАЯ обработка характеризуется тем, что сплавы обрабатывают в средах, которые взаимодействуют с ними и насыщают их на определенную глубину, изменяя структуру, состав и свойства поверхностного слоя.

 

Нагрев и изотермическая выдержка производятся в соляных ваннах.

Составы солей подбираются в зависимости от заданной температуры обработки.

Изотермической обработке подвергаются детали относительно небольшого сечения (10 – 12 мм), так как переохлаждение в ванне должно быть по всему сечению детали.

Изотермическая обработка может быть использована для распада аустенита в первой и в второй ступенях. Обработка при температурах 600 - 550⁰ повышает механические свойства чугуна на 15 – 20% против обычной закалки с отпуском при тех же температурах и при одинаковой твердости.

Эти преимущества появляются вследствие отсутствия закалочных трещин.

Изотермическая обработка в области температур второй ступени (450 - 250⁰) повышает сопротивление износу.

Первое превращение при отпуске (распад мартенсита) наблюдается при тех же температурах, что и для стали (80-100⁰).

Однако второе превращение (распад остаточного аустенита) и третье (карбидное превращение) переносятся в область более высоких температур (400 -450⁰).

Для чугуна отпуск производится в интервале температур 400-600⁰ в зависимости от требуемой твердости.

Для повышения сопротивления износу отпуск проводится в пределах 250-400⁰.

В хромоникелевых чугунах обнаруживается отпускная хрупкость при отпуске 500-550⁰. Поэтому они должны подвергаться отпуску ниже или выше этих температур.

 

Билет 5, вопрос 2

Технология процесса азотирования

Процесс азотирования включает несколько последовательно выполняемых операций.

1.Сначала проводят операцию улучшения, состоящую в закалке и высоком отпуске. (для получения необходимой прочности и вязкости сердцевины)

Как правило закалку проводят при температурах 800-850°С с охлаждением в воде или масле.

2. Отпуск проводят при температуре, превышающей температуру последующего азотирования на 20-40°С (такая температура выбрана во избежание коробления деталей).

Структура стали после такого отпуска – сорбит.

Применяют отпуск не только для устранения коробления, но и для получения твердости, допускающей обработку резанием.

3. После улучшения проводят механическую обработку детали резанием и ее шлифование для придания необходимых размеров.

4. На следующем этапе обработки, не подлежащие азотированию, защищают тонким слоем олова или жидкого стекла. (нанесение слоя олова электролитическим методом)

5. И лишь затем производят азотирование в течение 24-96 ч.

6. После азотирования осуществляют окончательное шлифование и доводку изделия.

Иногда для ускорения применяют двухступенчатый процесс: сначала азотируют

Способ азотирования выбирается в соответствии с требованиями к данной детали.

Выбор режима газового азотирования определяется требованиями к толщине и твердости слоя.

Для получения слоя высокой твердости и большой толщины необходимо применять двухступенчатый режим:

1) 500-520˚С;

2) 540-560˚С.

 

Билет 22, вопрос 1

Отпуск (температурный режим, цели, назначение)

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