Пантелеенко Ф.И. и др. - Восстановление деталей машин (1038481), страница 61
Текст из файла (страница 61)
МЕХАНИЧЕСКАЯ И ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА бработка сварных соединений из нержавеющих сталей В тех случаях, когда в восстановительных технологиях для восстановления геометрии ~размеров, формы) изделий используется пластическая деформация значительных объемов металла и в несколько переходов, требуется рекристаллизационный отжиг. Он снимает наклеп и восстанавливает пластичность металла, исключает трещинообразование. Теоретическая температура рекристаллизации металлов - 0,4 Т ~температуры плавления).
Для сталей температура рекристаллизационного отжига б00...770 'С. Чем выше степень легированности стали тугоплавкими элементами, тем выше темперагура рекристаллизационного отжига. Так, например, для стали 10Х18Н10Т температура рекристаллизационного отжига составляет 1100... 1150 'С.
При восстановлении изделий путем нанесения гальванических покрытий возникают внутренние 1 рода или остаточные напряжения, что может привести к растрескиванию или отслаиванию покрытий от основы. Термическая обработка, включающая нагрев железных, хромовых, кобальтовых„никелевых, медных покрытий до 0,20...0,25 Т„л, значительно снижает внутренние напряжения, а до 0,30...0,35 Т„, — полностью их снимает. С целью придания восстановленному изделию окончательных физико-механических свойств и в первую очередь необходимой прочности, твердости проводят окончательную термическую обработку. В табл, 4.17-4.19 представлены примеры режимов окончательной термической обработки для некоторых групп сталей. ТЕРМИЧЕСКАЯ И ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА 4.$7.
Режимы окоичательиой термической обработки изделий из коиструкциониьп марок сталей 504 Глава 4. МЕХАНИЧЕСКАЯ И ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА 4.18. Режимы окончательной термической обработки изделий из рессорно-пружинной стали 4.! 9. Режимы окончательной термической обработки нержавеющей стали ТЕРМИЧЕСКАЯ И ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА 4.20. Материалы и методы упрочнеиия ответственных деталей станков, автомобилей, тракторов Толщина упрочненного слоя, мм Наименование деталей Твердость поверхности Метод упрочнения Материал Валы, работающие при изгибе, кручении, контактных нагрузках 217...285 НВ, 32...38 НКС, 45...52 НКС Сквозная прокалнвае- мость Стали 45, ОХ, 40ХГТР, 40Х2НМА Объемная закалка с высоким, средним н низким отпус- ком Стали 45, 4ОХ, 50ХФА 1,0...1,б Поверхностная закалка с индукционнымм нагревом Втулки„на- правляющие, гайки передач винт — гайка ШХ15, ШХ15СГ Сквозная прокаливае- мость Объемная закалка ХВГ, 7ХГ2ВМ Винты передач скольжения Шпиндели, игольчатые подшипники, втулки 1,О...
1,8 Поверхностная закалка с индукционнымм нагревом 4ОХ, 5ОХН Червяки силовых вспомогательных пере- дач Сплошная прокаливае- мость Объемная закалка Таким образом, улучшаемые углеродистые и легированные стали подвергают закалке и высокому отпуску. Охлаждение при закалке и отпуске легированных сталей предпочтительнее в масле, углеродистых ввиду их низкой прокаливаемости — в воде и на воздухе соответственно.
Для обеспечения максимальной упругости рессорно-пружинные стали чаще всего подвергают закалке и среднему отпуску. Охлаждение при отпуске нержавеющих сталей проводится, как правило, на воздухе. В табл. 4.20 приведены процессы упрочняющей термической обработки ряда типичных деталей машин ~станков, автомобилей, тракторов).
196 1 лава 4. МЕХАНИЧЕСКАЯ И ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА Продолжение табл. 4.20 40Х СЧ21-40„ СЧ28-48 1,2...1,8 45...50 НКС Чугунные базовые детали 35...42 НКС Втулки, болты, гайки, шпильки Сталь 35 267...313 НВ Тоже,600 С 187...241 НВ То же 640 ОС 241...269 НВ Штифты, гайки, втулки То же, 625 'С То же, 440 'С 40Х 347...406 НВ Болты, винты, шпильки, гайки Сплошная прокаливае- мость То же, 630...680 'С 241...285 НВ 267...313 НВ То же, 600...650 'С 42„.48 НКС 65Г Пружины Не измеряют Бамперы 45ХН2МФА 50...54 НВС Торсион капота автомобиля Зубчатые колеса среднена- пряженные 207...241 НВ 313...347 НВ 2...3 ниже впадины зуба Поверхностная закалка с нагре- вом ТВЧ Объемная закалка с 850...
860 'С с отпуском 440 'С Объемная закалка с 830'С с отпуском 565 'С Объемная закалка с 840 'С с отпуском 520 'С Объемная закалка с 820'С с отпуском 390 'С Объемная закалка с 900 'С с отпуском 430 'С Объемная закалка с 870 'С с отпуском 300... 350 'С ТЕРМИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВМ!ИЕ !!родол.жение табл. 4.20 Термическая обработка чугунных изделий во многом такая же„как и :тальных.
4.8.3. Химико-термическая одраоотка в ироцессах восстановления деталей В ряде случаев после операций восстановления геометрии и размеюв деталей машин путем пластической деформации, наплавки, например ~изкоуглеродистой сварочной проволокой типа Св-ОЗкп, гальваническоо железнения с целью придания поверхности максимальной твердости и ~зносостойкости проводят ХТО, к примеру цементацию, цианирование ~ли другие виды ХТО. В табл. 4.21 приведены такие примеры. Как правило, после ХТО проводят термическую обработку, напри~ер закалку с низким отпуском, во избежание продавливания твердого ,иффузионного слоя.
В случае азотирования ХТО предшествует улучшение. 4.9. Термическое оборудоваиие Все оборудование, используемое для термической обработки, делят а две группы: основное и вспомогательное. К основному относят нагревательные печи, печи-ванны, закалочные ьки, с помощью которых выполняют основные операции термической 5работки; к вспомогательному — правйльные прессы, контрольно~мерительные приборы и аппаратуру, оборудование для очистки по:рхности и т.п.
510 Глава 4. МЕХАНИЧЕСКАЯ И ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА Среди основного оборудования различают: ° по назначению — универсальные печи для проведения основных операций термической обработки, цементационные, печи специального назначения; ° по величине температуры — низко-, средне- и высокотемператур- ные; е по тепловому источнику — твердотопливные, мазутные, гМовые, электрические, индукционные; е по характеру загрузки-выгрузки — камерные, шахтные, с выдвижным сводом, элеваторные, со съемным сводом и т.п.
В принятых условных обозначениях буквы обозначают вид нагрева, тип печи, среду и агрегатность (табл. 4.22), а цифры — активные размеры рабочего пространства в дециметрах в числителе (ширину, длину, высоту или диаметр и высоту) и максимальную допустимую рабочую температуру в сотнях градусов Цельсия в знаменателе. Например, СНЗА-5,0.10.3,2/10 означает: буквы — сопротивления (электрический), камерный, с защитной атмосферой, цифры — агрегат с размерами печного пространства 500 х 1000 х 320 мм с рабочей температурой до 1000 'С.
Для отпуска, отжига, закалки могут использоваться электропечи типов СТО„СТЗ, СКЗА, универсальные камерные электропечи типов СНО, СИЗ, шахтные электропечи типов СШО, СЩЗ, вакуумные типа СШВ, электрованны типов СВГ, СВС. Для ХТО широко используют шахтные безмуфельные электропечи типа СШЦ для газовой цементации, типа США — для газового азотирования.
Для индукционного нагрева применяют, например, специальные ламповые генераторы и установки. Выбор типа нагревательного устройства зависит от ряда отмеченных в буквенных и цифровых обозначениях факторов (требуемой температуры, габаритных размеров обрабатываемых изделий, требуемой чистоты поверхности, производительности, характера производства, экономичности, экологичности и безопасности выполнения работ и др.). Глава 5 ВОССТАНОВЛЕНИЕ СВОЙСТВ ДЕТАЛЕЙ 5Л. Восстановление размеров, расположения, формы и шероховатости рабочих поверхностей Действительные поверхности и профили сечений деталей отличаюгот номинальных значений. Образующиеся при этом отклонения класфицируют следующим образом: — нулевого порядка (отклонение размера Ьд); — первого порядка (отклонение расположения поверхности ЬП ); — второго порядка (отклонение формы поверхности ЛФ ); — третьего порядка (отклонения, имеющие форму волнистости); — четвертого порядка (шероховатость поверх ности).
В порядке следования технологического процесса восстановления тали в. первую очередь восстанавливают параметры расположения элентов деталей и их форму, затем точность линейных и угловых размев и в заключение — шероховатость поверхностей. 5.3.1. Восстановление расиопожения и формы воверхностей Погрешность формы выражается неравенством соответствующих змеров детали в одном и том же сечении. Точность формы цилиндрических поверхностей определяется точстью формы контура в поперечном (перпендикулярном к оси) и прольном сечениях.
Параметры отклонения формы — овальность, огранка, чко- и седлообразность (корсетность), изогнутость оси, конусообразсть и нецилиндричность. В поперечном круглом сечении элементар~ми отклонениями будут овальность и огранка, а комплексным от~понием для данного сечения является некруглость.
Для деталей с плоскими сопрягаемыми поверхностями установлены раметры погрешности формы — непрямолинейность и неплоскостность. Глава 5. ВОССТАНОВЛЕНИЕ СВОЙСТВ ДЕТАЛЕЙ 512 5.1.2. Воссшаиоелеиие размеров иоаерхиостей На точность размеров восстанавливаемых деталей действует множество факторов систематического и случайного характера. Систематические погреи~ности определяются причинами или процессами, знание ко- Погрешности взаичного расположения поверх настей следующие: — отклонение от соосности двух или более поверхностей, которое определяется параллельным смещением осей или их перекосом; — радиальное биение — разность наибольшего и наименьшего расстояний от проверяемой поверхности тела вращения до оси вращения, Параметр включает величину несоосности и погрешности формы в поперечном сечении; — торцовое биение — разность между наибольшим и наименьшим расстояниями от торцовой поверхности до плоскости, перпендикулярной к оси вращения.