Термическая обработка в машиностроении: Справочник

Листать книгу

Страницы: ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...

скачать книгу Термическая обработка в машиностроении: Справочник

Таблица 4. Типовые технологические процессы для высокоточных деталей из деформируемых сплавов
...
Низкий отпуск. Этому виду термической обработки подвергают главным образом одножильные или многожильные винтовые цилиндрические пружины растяжения, кручения или сжатия, работающие в условиях статического или циклического нагружения при температуре до 100° С и в отсутствии коррозионного воздействия, изготовляемые из патентироваиной проволоки, обычно I и II
...
Процессы, происходящие при отпуске стали, являются термически активируемыми, поэтому для достижения максимума того или иного свойства пружин отпуск может проводиться при сниженной температуре, но более продолжительное время, или при повышенной, но более кратковременно.
...
Рис. 1. Изменение относительного удлинения о и отношения напряжений разрыва проволоки с узлом 0"в и без узла ор для проволоки диаметром 0,5 мм из стали У8А^:
...
Рис. 1. Изменение относительного удлинения о и отношения напряжений разрыва проволоки с узлом 0"_в и без узла о_р для проволоки диаметром 0,5 мм из стали У8А^:
...
Таблица 8. Влияние изотермической закалки и последующего отпуска на механические свойства кремнистых сталей
...
У высокохромистых сталей 30X13 и 40X13 наряду с удовлетворительной коррозионной стойкостью большая прокаливаемость, чем у углеродистых, что обеспечивает высокую прочность в крупных сечениях, но в то же время они склонны к хрупким разрушениям и сильно деформируются при термической обработке.
...
Для повышения коррозионной стойкости пружин из сталей 30X13 и 40X13, особенно тех, которые изготовляют методами горячей деформации и закаливают с нагревом в печах без защитной атмосферы, необходимы шлифовка и полирование поверхности. Более повышенная коррозионная стойкость, но при снижении прочности, достигается на стали с повышенным содержанием хрома (14Х17Н2): после закалки при 1000° С с охлаждением на воздухе и отпуска при 300—350° G ов = 130 кгс/мм2, S = 10% и аа
...
Высоким упрочнением, хорошей коррозионной стойкостью, меньшей склонностью к хрупкому разрушению и меньшей деформацией нрн термической обработке отличаются дисперснонно-твердеющие стали аустенитно-мартенситного класса с низким содержанием углерода (09X15Н8Ю, 09Х17Н7Ю1, 08Х17Н5МЗ). Режим их термической обработки: закалка при 900—950° С, обработка холодом при —70е С (2—3 ч) и старение прн 450—500° С.
...
Более высокие прочностные свойства прн высоком сопротивлении хрупкому разрушению и сопротивлению коррозии наблюдаются у практически безуглеро-днетых мартепситностареющих сталей, упрочняемых закалкой и отпуском (старение). Стали типа Н10Х12Д2ТБ, Н4Х12К.15М4Т по прочности и коррозионной стойкости превосходят стали 30X13, 40X13, а также 14Х17Н2.
...
Устали тина Н10Х12Д2ТБ « 0,03% С; < 0,1% Si; < 0,1% Мп; 10—11% №; 11,5—12,5% Cr; 1,0—1,4% Ti; 1,8—2,1% Си; 0,1-0,3% Nb) после закалкн при 870° С, обработки холодом при —70° С (2 ч) и отпуска (старение) при 450° С (6 ч) следующие механические свойства: ав
...
Эти стали устойчивы в окислительных средах и кратковременно в морской воде. Упругие элементы из этих сталей можно изготовлять методами холодной штамповки нз закаленных заготовок, а затем уже их подвергать упрочняющему старению (отпуску) Возможен также и другой способ — горячая деформация (штамповка), а затем закалка и старение.
...
Пружины из сталей и сплавов аустенитного класса (немагнитные). Немагнитные пружины наиболее чаете изготовляют из аустенитных сталей типа 18-8 или 18-10 (12Xi8НЭ, 12Х18Н9Т, 08Х18Н10Т, 17Х18Н9, 37Х12Н8Г8МФБ), обладающих высокой коррозионной стойкостью в сочетании с немагнитпостыо и отсутствием склонности к хрупким разрушениям.
...
При значительной пластической деформации этих сталей, особенно при низких температурах, может образовываться мартенсит деформации, что увеличивает степень упрочнения, но в то же время стали становятся ферромагнитными.
...
В тех случаях, когда нужна полная немагнитность в упрочненном состоянии^ применяют также после значительной деформации стали 17Х18Н9 ц
...
Когда необходимо изготовить немагнитные и коррозионно-стойкие пружины и другие упругие элементы сложной формы методами холодной пластической деформации с большим обжатием, глубокой и сложной вытяжкой, например силь-фоны, гофрированные мембраны и т. п., используют аустенитные дисперсионно-твердеющие, т. е. упрочняемые термической обработкой, сплавы (табл. 10), В закаленном аустенитной состоянии эти сплавы высокопластичны и легко обрабатываются давлением, а затем после деформации в процессе последующего отпуска (старения) упрочняются. Эти сплавы упрочняются и в больших сеченияя и поэтому могут быть применены для изготовления сравнительно крупных по размерам упругих элементов.
...
Для упругих элементов, у которых должна быть наиболее высокая коррозионная стойкость, особенно в окислительных средах, применяют сплавы на никель-хромовой основе.
...
Для упругих элементов малых сечений и простой формы, но от которых требуется очень высокая прочность (ов^ 250-^300 кгс/мм2), высокая усталостная прочность и коррозионная стойкость при немагнитности, применяют сплавы на Со—Сг—№-основе. Их упрочняют путем термомеханической обработки, включающей закалку, холодную пластическую деформацию с высокими обжатиями и последующее старение (отпуск) для завершения образования 8
...
Большое число упругих элементов в приборостроении изготовляют из сплавов на основе меди, бронзы и латуни, поскольку они электропроводны, коррозионно-стойки и, обладая относительно низким модулем упругости, обеспечивают равную упругую деформацию со стальными упругими элементами при значительно меньших напряжениях. Эти сплавы обладают рядом ценных технологических свойств. В частности, бериллиевые бронзы обладают высокой пластичностью, хорошей свариваемостью и паяемостью. Несмотря на ряд ценных свойств этих сплавов, упругие элементы из них часто подвергают гальваническим покрытиям — для улучшения паяемости (лужение, серебрение и покрытие сплавом ПОС61), повышения электропроводности (серебрение и палладирование) и коррозионной стойкости (кадмирование, палладирование). Эти покрытия часто многослойные, И они, как и в случае стальных пружин, снижают жесткость и релаксационную стойкость, но при этом не вызывают охрупчивания за счет наводороживания.
...
Для пружин относительно простой формы, подвергаемых при изготовлении вырубке, небольшой гибке или закручиванию, используются латуни (Л70, Л63), упрочняемые путем деформации, сплавы нейзильбер (МНЦ 15—20) алюминиевая, кремнемарганцовая, оловяннофосфористые и другие бронзы в твердом или особо-твердом состоянии. После вырубки и гибки пружины из указанных сплавов подвергают низкотемпературному отжигу по режимам, приведенным в табл. 13.
...
Весьма широко используют сплавы, упрочняемые в результате процессов закалки и старения, часто включающих после закалки холодную пластическую деформацию. Среди этих сплавов важнейшее значение в приборостроении принадлежит берриллиевым бронзам, хотя в последнее время к этим сплавам добавились еще новые (камелии, камелон, № 536 и др.), разработанные институтом Гипроцветметобработка [9]. Сравнительный уровень свойств цветных пружинных сплавов на основе меди, включая и некоторые деформационно-упрочняемые, приведен в работе [9].
...
Технология термической обработки упругих элементов из бериллиевой бронзы (например мембран, сильфонов) включает закалку и старение. Нагрев при закалке проводится в атмосфере диссоциированного аммиака в электрических печах. После закалки бериллиевые бронзы обладают высокой пластичностью, обеспечивающей возможность применения операций формовки и вытяжки для получения соответствующих конфигураций упругих элементов.
...
После закалки и необходимой для формования заготовок пластической деформации проводят старение, обычно в вакууме 10_1-;-10~2 мм рт. ст. Оптимальные режимы закалки и старения указаны в табл. 14, а свойства бериллневых бронз в табл. 15.
...
Помимо двойной термической обработки для многих типов пружин (контактных в т. п.) применяется термомеханическая обработка, заключающаяся в закалке, холодной пластической деформации с обжатием 30—40% и последующем старении, что обеспечивает существенно большее упрочнение, чем закалка и старение. Бериллиевая бронза после указанной пластической деформации поставляется потребителям в так называемом твердом состоянии (согласно ГОСТ) в виде полос или лент, из которых путем вырубки с последующей небольшой гибкой или вытяжкой и изготовляются упругие элементы разных типов. Уровень достигаемых при этом свойств приведен в табл. 16.
...
Свойства упругих элементов из твердой бериллиевой бронзы могут быть улучшены в результате применения ступенчатого старения по режиму: 1-е старение прн 160—170° С 1 ч и 2-е старение при 320° С
...
Характерной особенностью технологии термической или термомеханической обработки является необходимость устранения очень сильного коробления упругих элементов в процессе старения. Этот эффект связан с весьма значительными объемными изменениями при распаде закаленного или закаленного и пластически деформированного ^а-твердого раствора. Эти изменения протекают неоднородно по сечению изделий, а также в недеформированных и в деформированных участ-
...
Режим полирования: плотность тока- 25—50" А/дма, температура раствора 60—75° G. После полирования а
...
Для электрохимической обработки упругих элементов или полуфабрикатов из сплавов меди рекомендуются электролиты, содержащие 900—1300 г/л фосфорной кислоты и 80—100 мл/л бутилового спирта или 1100—12G0 г/л фосфорной кислоты и 40—50 мл/л диэтаноламина.
...
В стационарных ванных плотность тока 15—75 А/дма", температура 18—30° С. После промывки упругие элементы или полуфабрикаты для повышения коррозионной стойкости обрабатывают в течение 1—2 мин в растворе 100—120 г/л калиевого хромпика и 1,5—1,7 г/л серной кислоты, а далее следует промывка и сушка.
...
В результате термоэлектрохимической обработки, по данным [12], повышаются основные свойства: предел упругости на 10—20% и усталостная прочность на 15
...
Ниже рассматривается технология термической обработки деталей из металлических ферромагнитных материалов. Большая группа деталей на базе ферри-магнитных соединений окислов железа с. некоторым» меэгалшамк, так называемые «ферриты», поставляется в готовом виде и не требует термической обработки.
...
Магнитные материалы: по величине коэрцитивной силы условно подразделяют на две группы; матнитомягкие материалы (йс <ä 8Ü0 АУм) и мастштатвердые материалы (Ыс
...
Режим полирования: плотность тока- 25—50" А/дм^а, температура раствора 60—75° G. После полирования
...
Детали из матнитомягких материалов, предназначенные для создания или проведения магнитного потока, называются магиитопроводами. Различают магни-топроводы постоянного тока, в которых магнитный поток постоянен или меняется медленно, и магнитопроводы переменного тока, в которых поток быстро изменяется по величине и направлению или только по величине.Требования к обоим видам магнитопроводов различны.
...
Магнитопроводы постоянного тока представляют собой магнитные цепи электромагнитных механизмов,реле, приборов, электрических мащин, экранов и
...
д. Основное требование к магнитным свойствам деталей для таких устройств — возможно большая индукция в заданном диапазоне напряженности магнитных полей.Кроме того, для чувствительных реле с малыми немагнитными зазорами важна минимальная
...
Листы полюсов и индуктора электрических машин постоянного тока, штампуемые из тонколистовых холоднокатаных нелегированных электротехнических сталей 2011, 2012, 2013, поставляемых в нагартованном состоянии, в условиях массового производства обычно отжигаются в проходных электрических печаж типа 1СРЗ—14.140.7/ЭХ — 300 с защитной атмосферой при 800—850°
...
Отжнг без доступа воздуха проводится обычно в сварных коробках (контейнерах) из окалнностойкой стали с песчаным затвором. Детали плотно укладывают, а свободное пространство засыпают прокаленным тальком, окисью магния н кремния, окисью алюминия илн кварцевым песком. Завод «Серп и молот» рекомендует засыпку нз оиисленной стружки низкоуглеродистой стали в смесн с песком или без него [8].
...
При необходимости получить совершенно чистую поверхность применяют вакуумный илн водородный отжнг деталей. Вакуумный отжиг прн »900° С при разреженнн 10~*—10~2 мм рт. ст. дает достаточно чистую поверхность, но не обезуглероживает металл. В связи с этим при необходимости одновременно с получением качественной поверхности снизить Нс
...
ляющего большинства электрических машин, аппаратов и приборов, изготовленные в виде пакетов из тонких листов или витыми из тонких лент с целью уменьшения потерь на вихревые токи. Основные требования к магнитным свойствам этих магнитопроводон: возможно большая индукция в заданном диапазоне напряженности магнитного поля, минимальные полные удельные потери на пере-мапшчивание в заданном диапазоне частот тока и индукций, стабильность индукции и полных удельных потерь во времени и при изменениях температуры.
...
Термическая обработка деталей из материалов, поставляемых в отожженном состоянии, имеет целью максимально восстановить индукцию, снизившуюся пр^ штамповке или резке деталей из листа или навивке ленты, и уменьшить коэрцитивную силу, возросшую при этом, так как именно она в основном определяет потери на гистерезис. При поставке материалов и неотожженном состоянии цель термической обработки получить значения магнитных параметров, нормируемые ГОСТом н ТУ или превзойти их.
...
Детали (листы) магнитопроводов из этих сталей, изготовляют, как правило, штамповкой и в редких случаях резкой. При этом снижается индукция и повышаются полные удельные потери в тем большей степени? чем больше отношение объема деформироианной зоны к объему детали и чем выше степень деформации.
...
Детали из отожженной стали с термостойким покрытием и без него при необходимости подвергают отжигу для снятия наклепа. Режим отжига ГОСТ не нормирует. Обычно применяется отжиг в защитной атмосфере, вакууме не ниже 10"1 мм рт. ст. или в упаковке при температуре 750—800° С, выдержка с момента прогрева 1—2 ч, охлаждение до 600° С по 50° С/ч, далее с печью. Если сталь без покрытия, то листы магнитопроводов целесообразно подвергать термовоздушному оксидированию. Установившихся режимов оксидирования для всех марок кремнистых сталей пока нет, а литературные данные сильно разнятся между собой. Ориентировочно можно рекомендовать следующие режимы [4]: для сталей 2111, 2112 —650° С 30 мин; 2211,2212 — 670° С 60 мин; 2311, 2312— 700° С 60 мин; 2411, 2412 — 700—750° С 60 мин. Следует иметь в виду, что режимы оксидирования не являются критическими и могут приспосабливаться к местным условиям путем сокращения в известных пределах выдержки и повышения температуры, и наоборот.
...
Горячекатаные стали 1211, 1212, 1213, 1311, 1312, 1313, 14І1, 1412, 1413, 1511, 1512, 1513, 1514; 1521, 1561, 1562, 1571 и 1572 по ГОСТ 21427.3—75 поставляются только в отожженном состоянии.
...
Отжиг для снятия наклепа детали из этих сталей, предназначенные для электрических машин и силовых трансформаторов, проходят при необходимости по режиму, указанному выше для соответствующих или близких по содержанию кремния холоднокатаных сталей.
...
Листы магнитопроводов из сталей 1211, 1212 и 1213 для электрических машин малой мощности покрыты естественной окалиной и обычно не оксидируются. Листы магнитопроводов из сталей 14І1, 1412, 1413, 1511, 1512, 1513, 1514, 1521, 1561, 1562, 1571 н 1572 для трансформаторов и дросселей малой мощности, работающих в слабых и средних полях, рекомендуется [4] оксидировать по режиму: нагрев до 600 ± 10° С, выдержка 60 мин, охлаждение на воздухе. Листы помещают в приспособления из окалиностойкой стали так, чтобы укладка не была слишком плотной.
...
Листы, предназначенные для сильноточных магнитопроводов, оксидируют по следующим режимам; стали 1212, 12ІЗ — 650° С 60 мин; стали 1311, 1312, 1313 — 700° С 60 мин; 1411, 1412, 1413 — 700е С 60 мин; 1511, 1512, 1513, 1514, 1521 — 750° С 60 мин; охлаждение на воздухе [4].
...
воды из нагартованной стали, например 3424, толщиной 0,15—0,08 мм после отжига имеют на 12—20% большую проницаемость при Н—
...
Для магнитопроводов из нагартованной стали, витых магнитопроводов, а также штампованных деталей из листов необходим высокотемпературный ре-кристаллизационный отжиг (табл. 18). Листы магнитопроводов, очищенные от остатков Смазки перед отжигом, пропудривают прокаленным тальком, окисью кремния или окисью магния и помещают в приспособления из окалиностойкой стали для принудительного выпрямления. Одним из производительных способов очистки ленты от смазки является отжиг рулона в открытой печи при 450° С с последующей протиркой ленты.
...
Возможна также термическая обработка в окислительной среде [4] (воздух), успешно применяемая в различных вариантах рядом предприятий:
...
Fe—Ni и Fe—№—Со. Режимы термической обработки контрольных образцов по ГОСТ 10160—75 обеспечивают минимальный уровень магнитных свойств, записанный
...

Цементация стали
Зварювальні матеріали
Контактная сварка
Термическая обработка в машиностроении: Справочник
Металлургия черных металлов

"Сварка-ЛИБ" - Техническая библиотека сварщика | Сварка, термообработка, материалы, металлы и сплавы

admin

Термическая обработка в машиностроении: Справочник