ДИПЛОМ-Громова Н.И. (Повышение износостойкости стальной втулки шпинтона методом сульфоционирования), страница 7
Описание файла
Файл "ДИПЛОМ-Громова Н.И." внутри архива находится в следующих папках: Повышение износостойкости стальной втулки шпинтона методом сульфоционирования, Громова Надежда Игоревна. Документ из архива "Повышение износостойкости стальной втулки шпинтона методом сульфоционирования", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "дипломы и вкр" из 8 семестр, которые можно найти в файловом архиве ДВГУПС. Не смотря на прямую связь этого архива с ДВГУПС, его также можно найти и в других разделах. .
Онлайн просмотр документа "ДИПЛОМ-Громова Н.И."
Текст 7 страницы из документа "ДИПЛОМ-Громова Н.И."
К вспомогательным и обслуживающим относятся участки, деятельность которых направлена на обеспечение основного производства.
В состав депо входят следующие участки и отделения:
- Стационарная вагономоечная машина;
- Компрессорная;
- Цех обдирки вагонов;
- Кладовая;
- Краско-приготовительное отделение;
- Участок по ремонту электрооборудования;
- Отделение по ремонту рычажной передачи;
- Отделение по ремонту автосцепки;
- Отделение по ремонту титанов;
- Отделение полимерного покрытия;
- Отделение по ремонту унитазов;
- Отделение по ремонту фильтров;
- Отделение по ремонту систем отопления;
- Редукторное отделение;
- Колесный участок;
- Кузнечный участок;
- Комплектовочное отделение;
- Слесарное отделение;
- Механическое отделение;
- Стекольное отделение;
- Столярное отделение;
- Столярно-заготовительное отделение;
- Участок по ремонту аккумуляторных батарей;
- Стационарная вагономоечная машина;
- Малярный цех.
Схема пассажирского депо представлена на рисунке 3.1.
| | Рисунок 3.1 – Схема пассажирского депо |
3.2 Схема участка для сульфоцианирования, назначение и полное
описание
Участок для повышения износостойкости втулки шпинтона, входит в состав отделения по ремонту автосцепки. Предназначен для проведения химико-термического метода, под названием сульфоцианирование. Он полностью изолирован, соединение стен с потолком герметично закрыто, без щелей и просветов. На участке по повышению износостойкости вся технологическая оснастка располагается в зависимости от технологического процесса. Планировка данного участка представлена на рисунке 3.2. Ширина его равна 10 метров, а длина равна 15 метров.
Рисунок 3.2 – Планировка участка сульфоцианирования и схема грузопотока:
1-термическая камерная печь; 2- тигельная печь электросопротивления; 3- вытяжные зонты; 4 –наждачный круг; 5 – Твердомер Бриннеля; 6 – Твердомер Роквелла; 7 – Бункер для соды; 8 – Химический вытяжной шкаф; 9- весы, 10 – шаровая мельница.
Организация участка по повышению износостойкости стальной втулки шпинтона должна соответствовать современному и перспективному техническому уровню и обеспечивать постоянную исправность втулки шпинтона, уменьшение их простоя в неисправном состоянии, повышение производительности труда и снижение себестоимости ремонта.
3.3 Технология метода упрочнения втулки шпинтона
Сульфоцианирование – это диффузионное насыщение металла серой, углеродом и азотом. Процесс сопровождается образованием сложных химических соединений: нитридов, карбидов, легирующих металлов и сульфидов железа. Светлая зона сульфидов располагается у поверхности сульфоцианированного слоя, она тонкая и составляет 5 мкм. Ниже располагается темная зона карбонитридов. Глубина 50 мкм. Далее идет переходная зона с преобладанием структур перлитно-ферритного типа.
Сульфоцианирование применяется для повышения износостойкости и задиростойкости втулки шпинтона, которая работает в условиях усиленного трения и недостаточной смазки.[1]
Одновременное насыщение углеродом и азотом повышает сопротивления усталости и износостойкость втулки при многократных повторяющихся нагрузках.
Сульфоцианирование выполняют либо в твердых смесях, либо в расплавах солей. Составы для жидкостного сульфоцианирования в расплавах солей приведены в таблице 3.1.
Поскольку тиосульфат натрия более активный осернитель, чем сернистый натрий, то предпочтительнее использовать несколько другую ванну.
Реакция мочевины с поташем приводит к образованию неядовитой модификации цианистого калия:
(3.1)
Тиосульфат натрия, реагируя с цианатом калия, образует роданистый калий (
), который является основным осернителем. Цианат калия, диссоциируя, образует соединения, которые, разлагаясь, выделяют азот и углерод, диффундирующие в сталь:
(3.2)
Атомарный углерод выделяется из СО:
(3.3)
И вместе со свободным азотом насыщает поверхность, образуя карбонитридный слой.
Процесс сульфоцианирования ведут в тигельных печах-ваннах. Перед тем как загрузить втулки шпинтона, их очищают и обезжиривают. Промывают в растворе щелочи, а затем в теплой воде. После втулки сушат, подогревают до температуры 150-350 0С и с помощью приспособлений погружают в ванну. Температура ванны составляет 550-570 0С. Время выдержки конструкционных сталей колеблется от 2,5 до 3 часов.
После проведения метода, втулки шпинтона извлекают из ванны и выдерживают над ней до полного истекания раствора солей.
Затем детали охлаждают на воздухе до температуры 100 0С. Следующим этапом идет промывание в течение 15 минут в горячей воде. После ее переносят в масло с температурой ванны 125 0С и выдерживают 15 минут.
В результате метода сульфоцианирования повышается коррозионная стойкость износостойкость втулки шпинтона.
Качество поверхности контролируют по образцам-свидетелям, которые обрабатываются совместно с деталями. Еще контролируют состав ванны, содержание серы должно быть в пределах от 0,2 % до 2,0 %. Для восполнения серы следует перед загрузкой очередной партии втулок вводить в ванну соли (
) в количестве 10 % от массы первоначальной загрузки. Сульфоцианированные втулки шпинтона имеют равномерный темно-серый цвет.
Таблица 3.1 – Составы жидкостного сульфоцианиования в расплавах солей
| Состав | Содержание, % | |||||||||||
| NaCN | (NH2)2CO | K2Fe(CN)6 | Na2S2O3 | Na2SO3 | Na2SO4 | (NH4)2SO4 | K2S-Na2S | K2CO3 | KCl | NaOH | Na2CO3 | |
| 1 | - | 54 | - | - | - | - | - | 2 | 44 | - | - | - |
| 2 | 50 | - | - | 5 | - | 25 | - | - | - | 20 | - | - |
| 3 | - | - | 75 | 12 | - | - | - | - | - | - | 13 | - |
| 4 | 5 | 55 | - | - | 3 | - | - | - | 37 | - | - | - |
| 5 | 95 | - | - | 5 | - | - | - | - | - | - | - | - |
| 6 | 95 | - | - | - | 5 | - | - | - | - | - | - | - |
| 7 | 95 | - | - | - | - | - | 5 | - | - | - | - | - |
| 8 | 34 | - | - | - | 7 | - | - | - | 16 | - | 27 | 16 |
Таблица 3.2 – Химический состав железомедного концентрата
| Элемент | Cu | Zn | Pb | As | Fe | S | O |
| Масса, % | 20 - 25 | 1,5 – 2,0 | 1,5 – 2,0 | 1,33 | 36,5 | 31,6 | Остальное |
Состав руды говорит о том, что ее можно использовать в качестве добавки
в смеси для цианирования. При этом содержание мышьяка, свинца и серы вполне достаточно для проведения сульфоцианирования c одновременным насыщением стали свинцом и мышьяком. Это наряду с поверхностным упрочнением создает у стали антифрикционные свойства через резкое снижение коэффициентов трения. Для этого необходимо добавить в расплав цианирования до 10 процентов этого концентрата сверх ста процентов. С целью восстановления серы, свинца и мышьяка и перехода их в упрочняемый слой необходима добавка графита или молотого угля в расплав в количестве 10 процентов сверх ста процентов.
3.4 Оборудование, применяемое в цеху
3.4.1 Размол руды шаровой мельницей
Технология упрочнения втулки шпинтона начинается с размола руды. Для того чтобы осуществить тонкий размол используются шаровая мельница. Это дробильное устройство представляет собой полый барабан, который примерно наполовину заполнен дробящими шарами. Барабан вращается вокруг горизонтальной оси.
Схема такой мельницы приведена на рисунке 3.3.
Рисунок 3.3 – Схема шаровой мельницы: 1- корпус; 2 – мелющие тела; 3 –футеровочные плиты; 4 – привод
В результате вращения шарики, которые находятся на внутренней поверхности барабана, поднимаются, а потом из-за силы тяжести падают вниз. При падении образуются удары, благодаря которым руда начинает измельчаться. Через одну из цапф постоянно поступает руда с водой, а через другую цапфу барабан разгружают уже с измельченной рудой.
В процессе работы начинает увеличиваться производительность, это происходит за счет роста частоты вращения. Это объясняется тем, что шары поднимаются на большую высоту. Но такой процесс продолжается не долго, потому что шары начинают «прилипать» к стенкам барабана. В таком случае производительность резко снижается. Технические характеристики шаровой мельницы приведены в таблице 3.3.
Таблица 3.3 – Технические характеристики шаровой мельницы
| Диаметр шаров, мм | 30 - 60 |
| Максимальный размер руды, мм | 10 - 50 |
| Длина барабана, мм | 4000 |
| Диаметр барабана, мм | 1000 |
| Скорость вращения, об/мин. | 35 |
| Мощность двигателя, кВт | 22 |
| Производительность, т/час | 2 |
Основное преимущество такой мельницы в простоте конструкции, также возможность регулировать степень измельчения. Но также имеется недостаток в высокой стоимости, больших габаритах и большом потреблении электрической энергии.
Далее измельченная руда отправляется на позицию сушки.
3.5 Печь для нормализации
Нормализация – это вид термической обработки, который заключается в нагреве и последующем охлаждении стали на спокойном воздухе, для придания металлу однородной мелкозернистой структуры. Этот вид обработки так же приводит к получению более высокой прочности.[11]
Печь для нормализации выполнена из прочного каркаса, в качестве материала используется профильная сталь. Каркас окрашен жаростойкой краской черного цвета.
