Технология термической обработки металлов с применением индукционного нагрева
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... 15 16 17 18 19 20 21... 41 42 43
|
|
|
|
100 -100 -200 -300 4v / // о / X Jli f f s I, 1,2,3 T 1 l 200 400 600 800 t'C напряжении, вызванных теми фазовыми превращениями, которые обеспечиваются при поверхностной закалке. Конечный результат зависит от температуры начала мартенситного превращения стали и процента изменения удельного объема металла в процессе этого превращения. Оба фактора связаны с составом стали. На рис. 3.7 приведена схема возникновения остаточных напряжений при поверхностной закалке изделий, изготовленных из сталей различного состава. При нагреве вследствие теплового расширения в поверхностном слое возникают напряжения сжатия. Так как коэффициент объемногорасширення в этом интервале температур мало зависит от состава стали, рост напряжений начинается у всех сталей приблизительно одинаково. Углеродистые стали (кривые /, 2) раньше начинают терять упругие свойства. Уже при температуре 500—550 °С под влиянием возникших внутренних напряжений происходит пластическая деформация нагретого слоя, и при достижении закалочной температуры напряжения равны нулю. В легированной стали высокая пластичность появляется при более высоких температурах и напряжения сжатия, возникающие в нагреваемом слое, продолжают расти до температуры 600—650 °С (кривая 3). Далее также происходит пластическая деформация слоя, и при температуре закалки внутренние напряжения становятся равными нулю. При резком охлаждении в поверхностном слое возникают тепловые напряжения растяжения. Оин будут компенсироваться структурными превращениями только в области низких температур в связи с образованием мартенсита. Быстрее всего начинается превращение в доэвтектоид-ной углеродистой стали, при более низкой температуре — в высокоуглеродистой стали. Несмотря иа то что объемный эффект мартенситного превращения у этих сталей разный, конечные результаты будут очень близки. В легированной конструкционной стали образование мартенсита начинается при еще более низкой температуре, когда максимум значения тепловых напряжеицй растяжения будет больше, чем в предыдущих случаях. Объемный эффект мартенситного превращения будет такой же, как у простой среднеуглеродистой стали. Поэтому в итоге в изделии из Рис. 3.7. Схема возникновения остаточных напряжений а при поверхностной закалке: --нагрев;----охлаждение; / — среднеуглеродистая сталь; 2 — высокоуглеродистая сталь; 3 — среднеуглеродистая легированная сталь легированной стали значение остаточных напряжений сжатия на поверхности будет заметно меньше. Значения остаточных напряжений зависят от глубины закаленного слоя. С увеличением глубины слоя расширяется зона действия напряжений сжатия, но максимальное их значение на поверхности изделия снижается. Одновременно зона действия максимальных напряжений растяжения смещается вглубь, что является положительным фактором. При выборе глубины закаленного слоя стремятся сочетать сохранение высоких напряжений сжатия на поверхности со снижением и смещением в глубь изделия зоны действия максимальных напряжений растяжения. Оптимальный вариант наблюдается при определенном соотношении глубины закаленного слоя и радиуса толщины изделия. Исследования показывают, что лучшие результаты получаются, когда глубина закаленного слоя хк (до зоны, содержащей 50 % мартенсита) составляет приблизительно 0,2—0,3 радиуса изделия. Значения остаточных напряжений, особенно в зоне действия напряжений растяжения, зависят от режима нагрева. В п. 1.1 было показано, что одну и ту же глубину закаленного слоя дгк можно получить при разных режимах нагрева (и, следовательно, при различной общей глубине закалки хо) и разной ширине переходной зоны хо — хкПри слишком широкой переходной зоне заметно снижение напряжений на поверхности и, что важно, может появиться нежелательный второй максимум напряжений растяжения в пределах закаленного слоя. Исследования показывают, что лучшие результаты получаются, когда ширина переходной зоны с твердостью меньше Н5о составляет 0,25—0,30 общей глубины закаленного слоя хоТакое соотношение обеспечивается при условии соблюдения принципа глубинного нагрева [4), когда глубина закаленного слоя меньше горячей глубины проникновения тока Дк. Режим нагрева влияет на остаточные напряжения на границе закаленного слоя при местной закалке. Чем медленнее нагрев, тем шире по поверхности распространяется тепло и тем дальше от границы закаленного слоя формируется максимум напряжений растяжения. Отпуск или самоотпуск поверхностно закаленных деталей существенно снижает остаточные напряжения, что вызвано началом распада мартенсита, сопровождающегося уменьшением удельного объема металла. Уже при низком отпуске (200—240 °С), предусматривающем незначительное снижение твердости закаленного слоя, остаточные напряжения могут быть снижены на 25— 30 %. При местной закалке отпуск может привести к повышению напряжений растяжения на границе закаленного слоя. Поэтому нагрев выше 200—240 °С нежелателен. Внутренние напряжения, возникающие в изделии в период охлаждения, являются причиной образования закалочных трещии. Можно выделить два периода, когда вероятно возникновение трещин. Первая опасность возникает тогда, когда температура поверхности достигает 400— 300 °С. При этой температуре сталь малопластична, хотя и имеет структуру аустенита, поэтому сокращение объема тонкого поверхностного слоя, вызванное охлаждением, может привести к возникновению в нем напря
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 15 16 17 18 19 20 21... 41 42 43
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |
