Мармер, Мурованная, Васильев – Электропечи для термовакуумных процессов (1991) (1074336), страница 23
Текст из файла (страница 23)
л(10ай Е 1 а рнс. 3.11. Зависимость уавия раздаалпаання лги твердости НВ мэлолегвроэю нмх слечювмх деталей при закалке ст даюпкня азота над ьвслом ВЗ-1 при тею пературе закалки 900 С: 1 — таерность сатеэлата 6ТЗ-1932 (ЖГР1ДЗ); 2 — твердость упора бГЗ-1906 (ЖГР0,5Д),5); 3 — твеРДость юестеРни М(60910 ОВГР1ДЗКО,З) (116П 4 — Усапне раздаэлнаания сателлита 6ТЗ-1932 (ЖГР1дЗ); 5 — максимальная скоросгь охлалцввия масла ВЗ-1; б — исходная твердость сатипета 6ТЗ-1932 (ЖГР1ЛЗ) ' у — исходэая таердосгь упора бТЗ-1906 (ЖГР0„5д1,5); 8 — исходное усилие рзт даалнаанне сягеллпта 6ТЗ-1932 (ЖГР1ДЗ) 126 При этом усилие раздавлнвания после закалки при давлениях 650 н 200 гПа увеличивалось почти в 2 раза, хотя твердость составляла по шкале Роквелла НЕА 60 и 52 соответственно, т.
е. не отличалась ог изменений твердости после закалки шестерен сбстава ЖГр1ДЗКО,3 Чистота поверхности различных частей большой шестерни до н после закалки при температуре 860 еС и давлении газа 200 гПа не изменилась, хотя в отдельных случаях было отмечено повышение лдахн тб ту и тб У5 тч Я 11 н Ю У б 7 б 5 е Л Е 1 з 15 бб 153 т,змт Врм" р,аа ' с 532. Зависимосп усилив раздавливанял тт и твердости НВ средиелеткрован- спечишых и компактных деталей пеон закалке от давление амта р над мас- ВЗ-1 при температуре закалки 900 С: , '1 — твердость коашактной шестерни МН-0907 (Ст.
40Х); 2 — то же 5 (Ст. 40Х); 3 — усиляераздавштакои спеченной шестерниМН-0905 5Ш,ВХО,ВН1,5МО,В); 4 — исходное усялие раздавлнваних пнсирни 05 (ЖГр0,5Д1 „5 ХО,ВН1,МО,В) 1 5 — усилие раздавливання елениной шес- МН 0907 (ЖГр0,5Д1,5ХО,ВН1,5МО,В); б — исходнаа твердость компакт, Пнжтернн МН 0907 (Ст. 40Х); 7 — то же МН-0905 (Ст. 40Х); 8 — усилие раза спеченной шестерни МН.0907 (ЖГр0„5Д1,5ХО,ВМО,В); 9 — твердость шестерен МН.0905 и МН-0907 (Жгр0,5Л1„5ХО,ВН1,5МО,В); 10 — то же 7 0КГр0,5Д1,5ХО,ВМО,В); 11 — зона исходной твердости аиченыых пмс- МН-0905 и МН-0907 (ЖГр0,5Д1,5ХО,ВН1,5МО,В); 12 — нсходкаа твердость ой шестерни МН-0907 ОКГр0,5Ш,5ХО,ВМО,В): 13 - макаммльнаа скоохлаждшил маона ВЗ-1 чистоты поверхности.
Показано, что для шестерен масляных в с помощью вакуумной закалки можно повыапь твердость "-::1,7 — 2 раза, усилие раэдавлияания — в 1,2 — 2 раза по сравнению с дными. Аналогичные результаты были получены на подобных рнях при закалке садок массон 220 — 250 кг в печи СНВ-5,10.5/1ЗИ! "с; 3.11, 3.12) Как видно из данных табл.
3.28, максимальная скорость охлаждения масла ВЗ-1 в зависимости от остаточного давления газа над маслом изменяется в 3 раза. Следовательно, давлением газа над маслом мож. но изменять в широких пределах закаливающую способность масла, подбирая необходимую дпя изделий максимальную скорость охлаж. денна. По максимальной скорости охлаждения могут быть подсчитаны коэффициенты теплоотдачи 111У1 с целью проведения теплотехниче. скнх расчетов.
Рассмотренные аспекты вакуумной закалки позволяют оценить перспективу по следующим направлениям: нагрев в вакууме с закалкой в среде азота, в том числе при давлении до О„б МПа, изделий из высоколегированных марок сталей, включая быстрорежуппю; нагрев в вакууме с закалкой в масле изделий из средне- и высоколегированных марок сталей„в том щсле полученных методом порошковой металлургии; создание специальных сортов масел для вакуумной закалки. 3.4. яимико-термическая обработка Разреженные среды находят широкое применение прн насыщения поверхности различными элементами, например углеродом, азотом, бором, титаном „алюминием и др. Внсуумиая цемелгаяая обычно проводится в печах с графнтовымя нагревателями и футеровкой„что позволяет легко поднять температуру цементации до 1000 — 1100 'С„не опасаясь взаимодействия печных конструкций с углеродсодержащим газом.
Повышение температуры цементации на 100-150 'С позволяет резко сократить время цементации и повысить производительность процесса. Предварительный прогрев в вакууме приводит к иаврению загрязнений н очистке поверхности, что обеспечивает увеличение скорости поверхностных реакпнй и дополнителыю сокрапюет общее время технологического процесса. Повышение температуры, как известно, способствует росту эер. на.
Однако, поскольку резко сокращается время цементации, размер зерна после окончательной термообработки, как правило, не отличается от размера зерна после обычной цементации. Помимо увеличения производительности вакуумная цементация имеет дополнительные зкономические н технические преимущества: отпадает необходимость в газоприготовительных установках и приборах контроля состава газа; экономятся электроэнергия и газ, повышается надежность работы элементов нагревательной камеры; обеспечиваетс~ получение изделий с чистой неокисленной поверхностью и повышение качества из дел яй благодаря исключению внутреннего окисления: исключаются вредные примеси в атмосфере производственного по мещения; повышается общая культура производства. 128 ',- Таценеп Д 92.
Репнмм и результаты Пемептзнпн шестерен пз стелл 25ХГТ прн 1050 С зз 1 ч 1118) Толшвнз пементовзвного слон, мм Тверпость после ззВершннз Эвольвснтз Впзлнне келкп ппс Дзвленне газа, гцз разовое ззпол- 195 метено м 1,55 1,23 1,16 " к смесн "ме. 195 1,15 1,04 62 1,28 195 1,42 1,32 1,22 62 , по даннь1м фирмы Науеэ цементация на глубину 1,27 мм при С производится для стали А181 4816 (Ч1 до 3,75%) за 3 ч, для А1Я 8620 (М1 до 0,7%) — эа 1,5 ч.
Общий цикл вакуумной цен термической обработки составляет соответственно 6,5 ч, а при обычной цементации — 11 и 6,5 ч. Вакуумная цементации с 2,5% 81 на глубину 0,4 — 0,5 мм осуществляется за 70 мин 'общем приблизительном времени цикла 2 ч. ри вакуумной цементации шестерни иэ стали 25ХГТ и обоймы а получены данные 1118), представленные в табл. 3.32. пустимьй разброс по глубине цементации составляет 1,0 — 1„4 мм. ":;газовой цементации в температурном интервале 860 — 930 'С такой 'обычно получают за 8-10 ч.
цикличной подачи метана до давления 195 гПа в течение 1,5 ч ':ьз050 'С глубина слои на внешней поверхности обоймы составляет вам, а на внутренней — 1,15 мм. снижении температуры до 1020 'С глубина слоя уменьшается . Увеличение давления метана выше 195 гПа приводит к вьша"" сажи и снижению глубины слоев на внешней и внутренней постях соответственно до 0,92 и 0,65 мм 11181 .
ее подробно исследованы режимы вакуумной цементации на 20ХГНМ, 19ХГН, 16ХГ и сталь марки 20 11191. При этом исвалась одна глубина слоя 15 мм, полученного при различных рах при соответствующем изменении времени цементации, ;;~цэказано в табл. 333. йства образцов иэ этих сталей определялись после дополниой перекристаллизации с целью измельчения зерна по режиму. нне с темпсратурььцементацни до 600 'С, выдержка при этой ,, ' туре 40 мнн, нагрев до 840 еС (выдержка 30 мин) и закалка е. Отпуск производили прн 180 С в течение 2 ч. Размеры эер.
;:;-Мосле различных режимов вакуумной цементации представлены . ЗЗЗ. 129 успевал ЗЗд Размеры зерна в сердвеввве обрезное весле разлвчвых рованов обработка 1ЕХГН 19ХГН гохгнм (о,,щь АИ <о,сэта м> 'ехг го Исходное состслнвс восле закалял лрв 840~С 11емвпаллл: 950 С; 8ч 1000 С; 1,5 ч 1050 С; 1,5 ч 1100 С; 0,9ч 9-.10 8 8-9 7-8 7 7 7-8 9-8 9 9 9 7-8 9-10 7-.8 9-10 7-8 9-10 7-.8 7 7-8 8-7 8-7 Исследование прочностных свойств сердцевннь1 стали 20ХГНМ а зависимости от времени цементации (1 — 2,5 ч) прн 1050 С показывает, что временное сопротивление на разрыв снижается примерно на 2Р. хдрактернстнки пластичности такие, как относительное удлинение а сужение, остаются на одном уровне, а ударная вязкость даже несколько возрастает ло сравнению с романном цементации прн температуре 930 С.
Применение вакуумной цементации приводит к сушественному ускорению пронесся. Один из способов вакуумной цементации реко. мендован в 11201 . Цементация высоколегированных марок сталей, у которых козф фициент диффузии углерода существенно меньше, исследовалась на втулках шарошек буровых дзлот нз стали 12Х17 11211. Характер. ная особенность этого процесса состоит в том, что в поверхностном слое требуется концентрация углерода примерно 3%. При температуре 1050 'С н цнклнровании подачи мепша (20 мин цементации и 10 мнл диффузионной выдержки) за 8 ч можно получить глубину цементованного слоя 1,7-1,9 мм при твердости НКС, 65 на поверхности.
В твердом карбюрнзаторе лри той же температуре цикл времени а 2 — 3 раза выше, а коробление дхтигаст 15 мм. При вакуумной цс. ментацин коробление не превышало 0,2 мм. С целью повышения нзносостойкости высоколегированных сталей в 11221 предложен способ вакуумной цементации. Большие перспективы имеет вакуумная цементацив порошковых сталей. Использование малоуглеродистых порошков дает значнтсль. ный эффект при прессованни благодаря снижению усилий прессованлз и повышеншо стойкости прессч$орм. Повышение прочности и твердо сги поверхности может быль достигнуто вакуумной цементацней с последующей закалкой в масле. Как известно, в порошковых матс.
риалах рост зерна незначителен, поэтому температура процесса мс 1ЗО '' быть выбрана более высокой и, следовательно, сам процесс сузначительный экономический эффект. сле вакуумной цементации спеченных колец сальника 0,5ДЗ) при температуре 1040 'С и времени насыщения 1 ч с нощей закалкой и отпуском усилие раздавливания составило 26— ":кН при твердости по Бринелю НВ 105- 108. Аналогичные уезульта;!получены при цементации в эндогазе при температуре 880 С, но эа 5ч [123).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
