Мармер Э.Н. - Электропечи для термовакуумных процессов (1074335), страница 18
Текст из файла (страница 18)
",: Требования к беэокислитепьному нагреву при термообработке в '„|общем неоднозначны. Они зависят от назначения термообрабатывае'!,'-.'~ев|х изделий, от места данного процесса в общем технологическом : .'„|чикле. В одних случаях требуется отсутствие отслаиваюшейся окали- В'::| :~$ы, в других — отсутствие видимых тонких оксидных пленок (после85 шчощее восстановление которых привело бы к дополнительному газо. отделению, что, например, для узлов электронных приборов недо11у, стнмо). Наличие пленок может препятствовать качественной сверк деталей. В отдельных случаях тонкие видимые оксидные пленки на поверхности иэделий допустимы, но они должны равномерно покры.
вать поверхность, так как от этого зависят корроэионные свойства ме. галлов. Поэтому прн внедрении в промышленность термообработкл в вакууме или в защитных средах с целью получения светлой поверх. ности весьма важным фактором является объективная оценка степени окисления поверхности. В отличие от лабораторных условий, где могут быть применены сравнительно сложные методы исследования (массовый, внтерферен. цнонный, рентгенографическнй, изотопный), для изученяя окисления в промышленной практике аще всего исполъзуетсл визуальная оценка состояния поверхности, которая, хотя и позволяет ориентировочно установить границы видимого окисления, однако не дает объективного и многократно воспроизводимого критерия для выбора параметров термообработки, а также для сравнений эффективности различных защитных и нейтрютьных сред и вакуума. Для этой цела может быль применена простая в эксплуатации установка для определения степени потемнения цоверхностя оптическим методом Р) Степень потемжния определяется по формуле гэ - гз и= .
100%, ээ где Гэ — условная температура, характеризующая яркость иэображения нагреваемой нити оптического пнрометра, совпадающая по яркости с исходной поверхностью прн ее облучении световым источником; гэ — то же, но после термообработки, Всли замеренная яркость после термообработки выше исходной т. е. набшодаетсн осветление поверхности, значение л отрицательно, прн потемнении поверхности — положителыю. Из сопоставления результатов визуальной и оптической оценки с учетом точности измерения поверхность со степенью потемнения менее 2% считают смтлой.
Степень потемнения поверхности в зависимости от температуры нагрева прн определенном давлении и временя выдержки для некоторых сталей представлена на рис. 3.1 (область свеклой поверхности заштрихована). Предварительная экспериментальная проверка ставит целью определение влияния температуры, давления и длительности выдержки на химический состав н свойства иэделий и выявление минимальных припусков. Нерэюееющие и ллролрочные сплавы. В качестве примера, выявляющего влияние вакуумной термообваботкн на свойства жаропрочных л, '/. 'тй !:,;. Уй ут, :,;" ор с", ар тл (й 1г, р,о фД -9 р Щ Р1 "'.3.1.
Температурная заиисимоссь степени потемнения поверхности прн наале. ':0,1 Па: «~~,.— листовые образцы, вылеркка 5 ч; б — цнлинлрияеские образцы, аылеркка '*с '" ей, авторами было проведено исследование нагрева в вакууме лри ых условиях охлаждения сталей: ХН65ВМТЮ, 20Х13, 15Х11МФ .
Режимы термообработки н характер полученной поверхности прны в табл. 3.1. Образцы представляли собой цилиндры диаметром ,высотой 50 мм с шероховатостью боковой поверхности %~ 7. Вакуум''- термообработка образцов проводилась на установке, состоящей ;,вагрузочной камеры, камер нагрева и охлаждения.
Камера нагрева й футерована высокоглиноземистым шамотным кирпичом. На ах камеры диаметром !00 х 270 мм размещен зигзагообразный ватель из сплава Х20Н80 13~ . ;„':;-':Вьщо опробовано естественное охлаждение при давлении 1,3 — 0,13 Па ; "ун давлениях 5 . 10а и 9,3 . 104 Па аргона марки А, технического борта 1.
Отпуск сталей 20Х13 н 15Х11МФ пронзводнлн при ~з~З Па, 700 'С и выдержке 2-3 ч, а стали ХН65ВМТЮ при 800 'С— ;-:Йосле термообработки контролировались изменение класса чистоналнчие оксидной пленки, микроструктура, наличие и глубина деого слоя. Определялись лри комнатной температуре следующие скис свойства: временное сопротивление разрыву, предел теотносительное удлинение, относительное сужение, ударная ,.
кость, твердость, а также исследовалось изменение химического ва послойным химическим анализом и анализом на рензтеновмнкроанализаторах. ': Для проведения послойного химического анализа с образцов после,,вательно снимали три слоя толщиной 0,1-0,15 мм„а также бралась а из центра образца. ',,Результаты работы, представленные на рнс. 3.2, 33 и в табл. 3.1, тн, что для исследованных материалов можно сделать следую~ив выводы: ат 96 УУ2 У28 х мам 2 Фд Ю9 Ю а) У6 52 96 69 Ю з6 УУ2 У28 х,мхм Уб... 52 96 69 Ю 96 Утг Юх,м бу ряс. 3.2- Изменение содержания (С, %) хрома по глубине х поверхностного слое образцов после обработки по разлюаым режимам, определениьм на мяхрорентгевовскях анализаторах САМЕКА (длн режимов 3„6, 8, 14 по табл.
3.1) н МАР: и — скаль 2ОХ13 (режимы 3 — крввые 5, 6; 9 — кривая 1; 10 — кривая 2; 11 — кривая 3; 12 — крявая 4); б — сталь ХН65ВМТВ (режимы 8, 17-19 соответственно кривме 8, 12-29; е — сталь 15Х11МФ (релонеы 6 — кривая 6; 13— кряааа13; 14 — криааа У; 15 — кряяах 15; 16 — кривая 16) нагрев в вакууме при давлениях 1-0,1 Па не юыеняет ьеикрорелье. фа поверхности и сохраняет шероховатость (у 7; 88 н У йв (12 О бг бе тн м жо тог ггу гзн гбб х, икм ну,гпа уб ог г о о к, икм йу,(йа т,г лр о бг б9 об уго убо ю ггпу гоп гоо Оу' к, ики ;,;,33. Изменение микротверпоегв НУ по глубине х поверхностного слоя об- а после обработки по различным режимам: '!Н '- сталь ХН65ВМТВ (режимы 17-20 — кривые 17-20); б — сталь 15Х11МФ 13-16 — кривые 13-161; е — сталь 20Х13 (режимы 9-12 — кривые -'ХУ) (нагрев при т = 2 ч и охлаждение в вакууме при давлениях 1 и 0,1 Па 'режимам 3, 4„5, 6, 9, 13, 17 (см.
табл. 3.1) обеспечивают получение ой поверхностя; ~31псле ускоренного охлаждения глубина поверхностного слоя, обед" ого легирующими элементами (определенная по микротвердости, ографическим анализом и микрорентгеноспектральным анали- ), не превьппает 50 — 60 мкм; .', отпуск и старение при давлении 0,1 Па не вызывают дополнительно- , Изменения состояния поверхности и образования обедненного слоя; ;.чюменение среднего ~о слою содержания С, Сг, Мо, 1т', Тт, А1, опре- ое послойным химическим анализом, не превышает разброса ентрации по ГОСТ 5632 — 72 для сталей 20Х13, 1Х11МФ, ХН65ВМТ(0„ ;,'охлаждение в нейтральных газах (аргоне марки А по ГОСТ 10157 — 79, 1 сорта по ГОСТ 9293 — 74) прн давлениях 5 ° 104 и 9,3 ° 10е Па 69 Табеичо Х1. Реиамм термооарее Негр ее т р гре. д Ф мюее,д д 'С оеереое.
ч оеомр~ ко. ч е, Пе Номер рееооее 1040 11 20Х13 12 20Х13 0,13 0.13 1060 1060 13 15Х11МФ 14 15Х11МФ 0,13 0„13 0,13 1060 0,13 0,13 0,13 1170 1170е 1170е 0,13 1170» 0,13 ереяямнюревадо960 С-5ч, выдервка2ч, от960до1170 С-нагрев1ч, анелогнчно по изменению химического состава охлажденшо в вакууме:. термически обработанные в вакууме образны свидетельствуют, чго вакуумная обработка не снижает прочности и повышает пластичность Особенности поведения сталей при нагреве в вакууме проявляютсе при нагреве отливок нз стали Г1ЗЛ, прн атом слой, обедненный маргзв цем„составляет О,З, а углеродом — 0,25 мм, что в 8 — 10 раз меньше* чем при обработке на воздухе Щ.
1 20Х13, 15Х11МФ 2 20Х13, 15Х11МФ 3 20Х13 4 20Х13 5 15Х11МФ б 15Х11МФ 7 ХН65ВМТЮ 8 ХН65ВМТЮ 9 20Х13 1О 20Х13 15 15Х11МФ 16 15Х11МФ 17 ХН65ВМТЮ 18 ХН65ВМТЮ 19 ХН65ВМТЮ 20 ХН65ВМТЮ 750 750 1040 1040 1060 1060 1170е 1170» 1040 1040 3,5 3,5 5 5 б 6 8 8 5 5 1.3 1,3 0„13 1„3 1,3 0,13 0,13 0,13 Скорость, 'с! Тсвюосорвя Ссрм Светам Бясспппая Охяювдс- ппс с попсе "3' 5 '! :15 «100 Ср Бдсстюдм Корвчневад 20 Б Корячяевм 0 15 Свесло-коричневая 17 Блестюлвя Свстлочярм 0 10 20 'ч$пя неряэвеюших сталей 1Х18Н9Т и Х17 при высокотемператур",' 'сотжиге при давлении 1,3 .
10 з Па не наблюдалось обезуглерожи. При давлении 13 Па образцы стали Х17, не имеющие оксидвой , обезуглероживались при 1350 С весьма незначительно (с 0,07% ,',"::6,65б% по массе). При наличии оксидной пленки за 6 ч содержание да снижается до 0,005%. Показано, чзо на скорость обезуглеро, авия оказывает большее влияние толщина окисной пленки, чем „„ржание углерода в сплаве. Изменение толщины пленки с 4 10 з 91 "'~:1Ф 100 ) ф1'10о 100 н) 210о 100 ' фЗ' -!00 о"::"2Ф 100 ) ".10ч ) '10о -100 ) ;% -100 ! '20' 100 ) ,10" -100 ) 10' 100 Стспсввопспдв- Впвпввот впд повсрвровввпв, % поссв 26 2Е 0 -2,5 о 0 15 25 0 19 до 2 10 э мкм увеличивает скорость обезуглероживання в 10 раэ по сравнению с изменением содержания углерода (в массовых долях) с 0,1 до 0,06%.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
