Упрочнение деталей машин поверхностной закалкой при индукционном нагреве
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо
Если Вы являетесь автором данной книги и её распространение ущемляет Ваши авторские права или если Вы хотите внести изменения в данный документ или опубликовать новую книгу свяжитесь с нами по по .
Страницы: 1 2 3... 80 81 82 83 84 85 86... 142 143 144
|
|
|
|
интенсивность охлаждения выбираются так, чтобы поверхностный слой детали закаливался на мартенсит, а глубинные слои — на структуру тонкого перлита. Для такой закалки при сквозном или глубинном нагревах сечения упрочняемой детали необходимо выполнение следующих двух условий: 1) в процессе охлаждения при закалке в интервале наименьшей устойчивости аустенита необходима значительная разность в скоростях охлаждения поверхности и сердцевины закаливаемой де °с/сек у"Рг Допуск на глуоину закаленного слоя s : й а * 3а 5 "! s "= 5 5 "5i ?: *ä "^t V: 3 с; s; ä 6 g § ^ у ^ ü тали; 2) критическая скорость закалки стали должна иметь промежуточное значение между скоростью охлаждения на поверхности и в середине исред детали, т. е. и,,, vкp ьсред, гдекритическая скорость закалки стали. Это соотношение схематически изображено на рис. 102. Такой метод поверхностной закалки может быть использован в двух вариантах: 1) для легированных сталей, имеющих относительно низкие значения критических,, скоростей охлаждения, с закалкой деталей в медленно охлаждающих средах, например, в масле; 2) для углеродистых сталей, имеющих высокие значения критических скоростей охлаждения с закалкой деталей в резко охлаждающих средах, например, водяным душем. Рассмотрим,в каком из этих случаев имеются условия для обеспечения лучшей повторяемости результатов закалки. Для этого сопоставим распределение скоростей охлаждения по сечению закаливаемых стальных тел со значениями критических скоростей закалки в указанных случаях, а также при закалке стали в спокойной воде. Анализ распределения скоростей охлаждения выполним для пластины и цилиндра по методике, описанной в гл. 2. Будем считать, как это часто делают в практике тепловых расчетов термической обработки [72], что коэффициент. теплоотдачи в процессе закалки остается постоянным и равным некоторому среднему эффективному значению (граничные условия третьего рода). Примем следующие значения эффективного коэффициента теплоотдачи: при'г ]|УЛаждении водяным душем —; 166'1 5 4 3 110 12 3 4 5 Расстояние от центра (6условных единицах) Рис. 102. Зависимости между скоростями охлаждения по сечению стального тела и критической скоростью закалки vкp, необходимой для дости жения поверхностной закалки глубинном нагреве: / — быстрое охлаждение; 2 охлаждение при медленное 40 ООО ккал!м2ч °С, при охлаждении 6 спокойной воде — 4000 ккал!м2ч °С, при охлаждении в масле — 1200 ккал!м2ч °С. Очевидно, что если стальное тело с теплофизической стороны является "тонким", то в процессе охлаждения разность между температурами поверхности и центра будет мала, а следовательно, будет мал и градиент изменения скоростей охлаждения по сечению тела. Наоборот, в сечении "массивного" стального тела при охлаждении будет иметь место значительная разность температур и сердцевина испытывает более медленное охлаждение, чем поверхностные слои. Для того чтобы произвести количественный анализ этих зависимостей, будем соблюдать следующие условия: 1) анализ распределения скоростей по сечению закаливаемых стальных тел в начале выполним в безразмерной, критериальной форме, а затем полученные данные преобразуем для размеров стальных тел, встречающихся в практике поверхностной закалки; 2) анализ проведем для значений критерия Био, который является мерой массивности тела, подвергаемого закалке с различной интенсивностью охлаждения; 3) примем, что: интервал-наименьшей устойчивости аустенита (интервал перлитного превращения) соответствует температурам 700—500° С, температура нагрева равна 850° С, температура охлаждающих сред 20° С, поэтому интервал температур 700— 500° С будет соответствовать интервалу температурного критерия в пределах 0,82—0,58. Будем иметь в виду, что главное условие, необходимое для достижения поверхностной закалки при глубинном нагреве, — достаточно большой градиент изменения скоростей охлаждения в интервале температур наименьшей устойчивости аустенита тем труднее выполнить, чем меньше размер стального тела. Поэтому при решении вопроса о выборе вида охлаждения главное внимание уделим стальным телам небольшого размера (например, с диаметром или толщиной 10 мм). Анализ произведен для неограниченной пластины и цилиндра, что моделирует условия закалки многих деталей. Детали сложной формы, как например, шестерни, можно приближенно представить состоящими из пластин (зубья) и цилиндров (венец шестерни). При проведении анализа и расчетов использованы данные таблиц Русселя [35], Пешля [62]. При необходимости эти данные дополнялись расчетами значений температурных критериев по формулам А. В. Лыкова [62]. Для проверки и сопоставлений использовались графики Д. В. Будрина [35, 62 и 91 ]. На рис. 103 представлено распределение скоростей охлаждения в интервале 700—500° С по сечению неограниченных пластин и цилиндров при различной их "тепловой,массивности" (Bi = сю; Bi = 10; Bi = 1 и Bi = 0,3). Выбранные значения критерия Био соответствуют охлаждению стальной пластины и цилиндра толщиной или диаметром 10мм водяным душем (Bi = 10), спокойной водой (Bi = 1) и в масле (Bi = 0,3). При значениях критерия Bi — 10 и больших имеет место значительный градиент скоростей — скорость охлаждения в интервале наименьшей устойчи
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 80 81 82 83 84 85 86... 142 143 144
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |
