Проников А.С. 1995 Т.2 Ч.2 (830967), страница 63
Текст из файла (страница 63)
73.5 Механвчеснне свойства Сталь, ГОСТ Термическая обработал Прнмеры прнмеаеввя кси, Дж!см ° ЫЦС э нн го.э 840...860'С, м !о=180... 200'С, вз <40 78 9ХС, 5950 — 73 47 — 51 Коррознонно-стойкая сталь 1840 — 1620 — 1 — 11 2 — 22 19 — 25 1710 1500 40Х13, !э=1000...
1050'С, и 5632 — 72 Го =200 ° . 300' С, вз (м) 48 — 52 Подшнпнвковые сталя ШХ6, ШХ9, 801 78 !э=830'С, н !о=200 С, зз нлн м 1700 59 — 61 ШХ15, 801 — 78 !о.э 830...850'С, м !о=180...200'С, вз > 2160— 2550 >1960— 2200 30 — 60 62 — 64 ШХ15СГ !э=810...840'С, м !о=150'С, вз 2250— 2370 30 — 70 1960— 2350 П Рн меч а в наг 1. См. обоэначення в прнмечамнв к табл. !З,З. à — температура ааотнроэания; э — охлаждение в эмульсвв: С вЂ” сердцевина детали: П вЂ” поверхность детали. 2. Мехэннчесхве свойства праведены для ухаэавного днаметра эагогонхн. Прв большнх раамершг деталв необходнмо учатмвать масштабный фангор.
8. Модули упругостн легированном сталей Е 2.1.10' МПа, О 8.!.!0' МПа. а. средние Раэмеры деталей: зубчатые холеса-гл 1 — 6 мм; валы — длина 0.8 — 1,6 м; ходоные вянты-длина 0,8 — 2 мм; днснв-днаматР 0.2-0,6 м. Дианы р эаго- товвн !о = 420... 460' С, вз нлн и (местный отпуск цанг) Накладные направляющие качения (усталостная н контактная прочность, нзносостойкость) Заьтнмные н подающие цангн средних размеров (высокая нзносостойкость н упругие свойства) Шпиндели, валы, червяки, зубчатые колеса (коррознонная стойкость в атмосфере) Винт-гайка качения Накладные направляющие каче- ния Кулачки, копнры, накладные нвправдяющне, гайки качения (высокая износостойкость н контактная прочность) Винт-гайка качения. Круяногабарнтные кольца шарико- н роликоподшипннков, накладные направляющие Глтбяаа слоя, мм таеаяость слоя пвс, Сталь летала Валы, испытывающие цнклн- ческне н контактные нагрузки Винты качения 45, 4ОХ, 50ХФА 8ХФ 40 — 57 1.0 — 1.6 2 — 8 (в аавнснмостн от шага резьбы) 1,2 — 1,6 1,0 — 1,8 Пннолн н гильзы Шпиндели с опорами качения, втулки Кулачки, копнры 4ОХ 45 51 — 57 50 — 56 45, 4ОХ У8А 40Х 50 — 57 59 — 03 49 — 55 1,0 — 1,8 Зубчатые колеса с яс= 1...
...6 мм (макснмальное напряженке изгиба не более 450 МПа) Детали, упрочненные закалкой ТВЧ, хорошо работают в условиях высоких контактных нагрузок. Цементации подвергают низкоуглеродистые легированные стали с содержанием О,1 — 0,3% С, например стали 12ХНЗА, 18ХГТ, 20Х. После насыщения поверхности углеродом, закалки и низкого отпуска детали из низкоуглеродистых сталей наряду с твердой поверхностью (58 — 63 НКС,) имеют достаточно прочную и вязкую сердцевину, устойчивую к воздействию циклических и ударных нагрузок. Наибольшее развитие в настоящее время получила ионная цементация, особенно при упрочнении сложных и прецизионных деталей и при необходимости локальной защиты от насыщения углеродом (10). Азотирование — диффузионное насыщение азотом поверхностного слоя деталей. Азотирование применяют для повышения износостойкости и предела выносливости шпинделей, червяков, зубчатых колес и других деталей.
Азотированию подвергают высоколегированные конструкционные стали, содержащие алюминий и хром, — нитраллои (например, 38Х2МЮА), высоколегированные безалюминиевые (ЗОХЗМФ, 20ХЗФ и др.), а также низколегированные стали, содержащие около 1$ Сг и небольшое количество нитридообразующих элементов — титана, ванадия (40Х, 40ХФА, 18ХГС и др.). Наибольшая твердость при аэотировании достигается у деталей из нитраллоев 950 НУ (68 НКС,), однако ряд технологических недос- 307 кому деформированию ППД '(обкатка роликом, обдувка дробью, алмазное выглаживание и пр.), с помощью комбинированных методов, включающих закалку и пластическое деформирование (термомеханическая обработка) или химико-термическую обработку и ППД и т. д.
Выбор метода поверхностного упрочнения зависит от марки стали, условий эксплуатации детали, ее формы, размеров и других факторов. 'Закалку с индукционным нагревом ТВЧ широко используют для повышения долговечности различных деталей. Толщина закаленного слоя при этом может быть 1 — 3 мм, твердость около 50 — 60 НКС,. Для деталей сложной формы возможно, как правило, только местное упрочнение.
Закалке ТВЧ подвергают среднеуглеродистые легированные стали. Свойства после обработки определяются составом стали (табл. 13.6). 13.6. Прнмеры пряменення закалки ТВЧ для деталей станков татков (склонность к перегреву при горячем пластическом деформировании, высокая чувствительность к обезуглероживанию в процессе термической обработки, выкрашивание при финишных операциях) ограничивает их применение. Эти материалы используют для изготовления деталей, работающих в условиях абразивного изнашивания (например, детали шлифовальных станков).
Для деталей, работающих в условиях трения качения или скольжения, при наличии смазочного материала целесообразно применять высоколегированные безалюминиевые стали (700 — 820 НУ или 61 — 65 НКС,), обладающие высокими технологическими свойствами. При относительно высоких контактных напряжениях (винты, гайки пар качения) следует также использовать высоколегированные безалюминиевые стали, сохраняющие повышенную твердость сердцевины при температуре азотирования (500 — 560'С), что позволяет уменьшить перепад твердости от поверхности к глубоко лежащим слоям.
Низколегированные стали после азотирования имеют сравнительно невысокую твердость — 560 — 640 НЧ (54 — 58 Н)тС,), что, однако, в ряде случаев является достаточным. За последние годы в станкостроении внедрен ряд технологических процессов, позволяющих снизить длительность азотирования до 8— 15 ч (т. е. до времени, равного длительности цементации) при сохранении качества слоя. К этим процессам относятся азотированне в тлеющем разряде — ионное азотирование, которое применяют для упрочне.ния деталей типа ходовых винтов скольжения, зубчатых колес, шпинделей, полумуфт и др.; высокотемпературное азотирование, азотирование с предварительным вакуумированием.
Применяют также химико-термическую обработку в кипящем (псевдосжиженном) слое (1О). Нитроцементация — одновременное насыщение поверхности стальных деталей углеродом и азотом. Нитроцементироваиный (цианированный) слой по сравнению с цементированным обладает более высокой нзносостойкостью (58 — 62 НКС,). После цианирования, закалки с 820— 860'С и отпуска при 180 — 200'С толщина слоя составляет 0,3 мм, содержание углерода около 0,7'/о, азота — 1'/а. Лазерная закалка приобретает все большее распространение в станкостроении (Московский станкостроительный завод «Красный пролетарий»).
При упрочнении стали лазерным лучом достигается твердость, которую невозможно получить другими способами, например, для таких сталей, как стали 45 и 40Х, что позволяет заменить в определенных случаях легированные стали углеродистыми, Кроме того, в связи е тем, что при лазерной закалке практически отсутствует деформирование, значительно упрощается технология изготовления деталей. Лазерная закалка рекомендуется в первую очередь для деталей. работаюших в условиях трения скольжения, — направляющих, ходовых винтов и т. д.
Глубина упрочненного слоя в этом случае 0,5 — 0,6 мм. Для деталей, работаюших в условиях трения качения (при повышенных контактных давлениях) требуется глубина слоя не менее 1— 1,5 мм. Лазерную закалку применяют также для упрочнения чугунных станин, а также винтов качения (Одесское станкостроительное производственное объединение «Микрон»). Плазменное упрочнение осуществляют с помощью струи низкотемпературной плазмы, в результате прохождения которой на поверхности детали образуется закаленная полоса шириной 10 мм и более (в поперечном сечении 2 — 4 мм). У сталей 45, 40Х достигается твердость 308 55 — 60 НГсС„у сталей У10, 8ХФ, ШХ15 — 62 — 65 НКС, (по данным ЭНИМСа).
Йзносостойкость сталей, упрочненных плазменной закалкой, достаточно высока, деформации те же, что при закалке ТВЧ. Необходимо учитывать, что при плазменном упрочненцн происходит оплавление поверхности, поэтому требуются большие припускн на финишную обработку. Газотермическое напыление, отличающееся большим разнообразием областей применения, занимает особое место среди современных способов обработки поверхностей.
Этот процесс осуществляется в результате газопламенного или электрического напыления. При газопламенном напылении возможно получение высококачественных покрытий из высокотвердых соединений (например, карбида вольфрама, карбида титана, оксида алюминия). Особенно широко оно применяется для нанесения антикоррозионных покрытий (цинка, алюминия, коррозионно-стойкой стали), а также для наплавки износостойких покрытий из никельхромовых сплавов. Электрическое напыление путем дуговой металлизации дает возможность использовать только металлические материалы. Разновидность электрического напыления — плазменное напыление — более универсально по видам и составам напыляемых материалов (порошкн, проволоки, стержни и т.
д.). Износостойкне керамические покрытия, нанесенные методом плазменного напыления, в несколько раз увеличивают ресурс детали в узлах трения при работе 'с абразивом или в условиях граничного трения в паре с резиной. Возможность наносить покрытия на детали любой формы, изготовленные практически из любого материала (стали, чугуна, алюминия, пластмассы), делает перспективным использование газотермического напыления в станкостроении. 13.4. Цветные сплавы Среди цветных сплавов в станкостроении наиболее значительное место занимают бронзы, баббиты, латуни, сплавы на основе цинка и алюминия.
Оловянные бронзы. Практическое значение имеют бронзы, содержащие до 10~/, Бп. Легирующими элементами для них являются Еп, РЬ, %, Р. Деформируемые бронзы содержат до 6 — 8~1, 5п (например, БрОФ6,5— 0,15) . При холодном пластическом деформировании бронзы подвергают промежуточным отжигам при 550 — 700'С. Деформируемые бронзы характеризуются хорошей'пластичностью и более высокой прочностью, чем литейные, обладают коррозионной стойкостью, антифрикционностью, высокими упругими свойствами и сопротивлением усталости. Состав основных оловянных бронз, их свойства и ппимеры применения приведены в табл.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
