Реферат: Термообработка

ТЕРМИЧЕСКАЯОБРАБОТКА.

Термической обработкой стали называетсясовокупность технологических операций ее нагрева, выдержки и охлаждения втвердом состоянии с целью изменения ее структуры и создания у нее необходимыхсвойств: прочности, твердости, износостойкости, обрабатываемости или особыххимических и физических свойств.

Термообработка бывает предварительная иокончательная.

Предварительная термообработка (отжиг поковок)проводится непосредственно после ковки с целью предотвращения появленияфлокенов, снижения твердости, для облегчения последующей механическойобработки, уменьшения остаточных напряжений и подготовки структуры подокончательную термообработку.

Окончательная термообработка (нормализация,закалка с высоким отпуском и т.д.) придает металлу требуемый уровеньмеханических свойств, обеспечивает необходимую структуру.

Отжигом называется процесс термообработки,состоящий из нагрева стали до заданной температуры, выдержки при этойтемпературе и последующего медленного охлаждения

Закалка стали – процесс, состоящий из нагревастали до определенной температуры, выдержки при этой температуре и быстрогоохлаждения.

Цель закалки – придание высокой твердости и прочностиза счет получения неравновесных структур. Эти неравновесные структуры можнополучить лишь при очень высоких скоростях охлаждения.

Длительность выдержки при нагреве под закалку зависитот размеров гуделий и массы садки.

В качестве закалочных сред (для быстрого охлаждения)используются вода, масло индустриальное и раствор щелочи.

Охлаждающая способность жидкостей различна.

Отпуск стали заключается в нагреве доопределенных температур (более низких им при закалке), выдержке и охлаждении.

Цель отпуска – перевести структуру стали в болееравновесное состояние, придать стали требуемые свойства. Кроме того при отпускеснимаются внутренние напряжения, полученные при закалке.

В зависимости от температуры, отпуск бывает низкий,средний, высокий.

При низком отпуске сталь нагревается дотемпературы 150-3000С. Это приводит к снижению внутренних напряженийв стали. При низком отпуске твердость стали снижается незначительно.

При среднем отпуске сталь нагревается до температуры300-5000С. средний отпуск значительно понижает твердость иобеспечивает высокую вязкость стали. Среднему отпуску подвергают пружины,рессоры, штампы для холодной обработки.

Высокий отпуск проводят при температуре500-6800С. высокий отпуск значительно понижает твердость исопротивление разрыву и повышает пластичность и ударную вязкость. Высокомуотпуску подвергают валы, оси и т.д.

Химико-термическаяобработка

Химико-термической обработкой называютповерхностное насыщение стали соответствующим элементом (например – углеродом,азотом и т.д.) путем его диффузии в атомарном состоянии из внешней среды привысокой температуре.

Цементацией называется процесс насыщенияповерхностного слоя стали углеродом.

Цель цементации – получение твердой и износостойкойповерхности. Цементация бывает двух видов: газовая цементация и цементация втвердом карбюризаторе.

В качестве твердого карбюризатора применяетсяактивированный уголь (древесный уголь или каменноугольный полукокс) с активаторами.

Газовую цементацию осуществляют нагревом изделия всреде газов, содержащих углерод: синтин, керосин и т.д.

Окончательные свойства цементированных изделийдостигаются в результате термической обработки, выполняемой после цементации –закалки и низкого отпуска. Это высокая твердость в цементированном слое ихорошие механические свойства сердцевины.

Цементации подвергают низкоуглеродистые стали.

Контрольтермической обработки

Контроль термической обработки осуществляется определениеммеханических свойств на образцах, а также замером твердости на приборах:Бриннель и Роквелл. Определение твердости на приборе Бриннель осуществляетсяпутем вдавливания в поверхность детали стального шарика под нагрузкой

По диаметру лунки после снятия нагрузки определяюттвердость детали. Определение твердости методом Роквелла осуществляется путемвдавливания в поверхность детали алмазного конуса (под нагрузкой).

По высоте отпечатка определяется твердость.

Оборудование для термообработки

Печи – имеют газонепроницаемый корпус из листовойстали, обложенный огнеупорным кирпичом и теплоизоляционными материалами. Навнутренних боковых стенках печей размещены нагреватели.

Примеры обозначения модели печи и расшифровка:

СШЗ – 10.10/10

СНО – 8.16.5/10

СВС – 100/13

США – 8.24/7

1-я буква С – вид нагрева – печь электрическая,сопротивления и т.д.

2-я буква – основной конструктивный признак печи

Ш – шахтная

Н – камерная

В – ванна

и т.д.

3-я буква – характер среды при нагреве