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... 31 32 33 34 35 36 37... 41 42 43
|
|
|
|
конкретных технологических процессов закалки, так как стремление увеличить глубину закаленного слоя неизбежно требует повышения температуры поверхности. В особенности это проявляется при поверхностной закалке полых шеек, имеющих толщину стенки 12—15 мм. Во избежание сквозного нагрева стенки приходится сокращать время нагрева, что влечет за собой увеличение градиента температур в пределах нагретого слоя. В результате на поверхности может получиться среднеигольчатый мартенсит, а в тонком поверхностном слое и вблизи масляных отверстий иголь-чатость может быть близка к крупной. По-видимому, с этим можно мириться, учитывая, что структура поверхностного слоя шейки не определяет конструктивной прочности коленчатого вала. В большинстве случаев поверхностную закалку шеек коленчатых валов производят с самоотпуском, прерывая охлаждение и создавая условия вторичного нагрева поверхностных слоев металла за счет тепла сердцевины. Такая технология снижает вероятность возникновения трещин. Если шейка сплошная, т. е. не имеет сквозного отверстия, то режим самоотпуска отрабатывается сравнительно легко, так как в сердцевине шейки в период начального охлаждения сохраняется достаточное количество тепла. В этом случае после закалки не требуется дополнительный отпуск. Если шейка полая, то при резком закалочном охлаждении трудно уловить момент, когда поверхностный слой закалится на заданную глубину, а в незакаленной зоне сохранится при этом достаточное количество тепла для отпуска. Не исключено, что самоотпуск будет недостаточен для снижения остаточных напряжений, возникающих на границе слоя и могущих оказать влияние как на прочность вала, так и на его рихтуемость. Тогда в технологическом цикле термической обработки коленчатых валов приходится предусматривать обычный отпуск с нагревом в печах. Дополнительный отпуск необходим и после поверхностной закалки коленчатых валов, изготовленных из легированной стали (см. п. 3.6). На шейках коленчатых валов имеются обычно маслоподводящие отверстия. При нагреве около отверстия плотность тока выше средней, что вызывает перегрев кромок. Для уменьшения перегрева необходимо снимать у краев отверстия фаски. Так как маслоподводящие каналы направлены под углом к поверхности шейки, одна кромка имеет острый угол, где наиболее вероятны перегрев и возникновение трещин. В некоторых конструкциях коленчатых валов предусматривают более сложные каналы: сначала они направлены по радиусу шейки на глубину 3—5 мм, а затем изменяют направление. С точки зрения индукционного нагрева такая конструкция отверстия предпочтительна. Для снижения опасности перегрева кромок в отверстия вставляют заглушки, действие которых описано в гл. 3. Перегрев кромок особенно опасен при закалке чугунных коленчатых валов. Чугун имеет сравнительно низкую температуру плавления, и при перегреве может произойти оплавление кромок. В промышленности применяют закалочные станки различной конструкции. Наиболее распространены станки и автоматические линии, в которых закалка шеек производится поочередно разъемными индукторами, имеющими контакт между двумя полукольцами; вал при этом не вращается. Однако станки этой системы имеют ряд недостатков, затрудняющих получение равномерного по окружности слоя. В месте разъемов наблюдается сужение слоя и уменьшение его глубины. Кроме того, в процессе эксплуатации индукторы деформируются, равномерность зазора между индуктором и деталью нарушается, искажается форма слоя, твердость поверхности получается неравномерной. Делаются попытки применить разъемные, но бесконтактные индукторы. В этом случае возможно применение или шарнирной системы связи между двумя полукольцами индуктора, или электромагнитной связи, подобной той, которая описана в вып. 2 для закалки распределительных валов. Первая система не снимает полностью недостатки, свойственные контактным индукторам. Сохраняется неравномерность слоя против мест разъема индуктора. Преимущество такой системы по сравнению с разъемной контактной системой, по-видимому, сводится к стабильности качества нагрева и, следовательно, стабильности результатов закалки, к сохранению размеров индукторов и повышению их долговечности. Кроме того,-шарнирная система позволяет создать производительные закалочные станки. Система с электромагнитной связью между полукольцами индуктора более сложна и пока для закалки шеек коленчатых валов не нашла удовлетворительного конструктивного решения. В последних конструкциях станков закалка коленчатых валов производится при их вращении. Шейки нагреваются петлевыми индукторами, предложенными фирмой "Элотерм" (ФРГ) и охватывающими только часть окружности шейки. Кинематическая схема станка позволяет индуктору с трансформатором следить за перемещением как каждой коренной, так и шатунных шеек. Вал вращается со скоростью 30—60 об/мин. При вращении шейка постепенно нагревается на заданную глубину, после чего охлаждается душем из спрейера, конструктивно связанного с траверзой, держащей индуктор и трансформатор. Вращение коленчатого вала во время нагрева и охлаждения позволяет получить более равномерный по ширине закаленный слой. Несколько смягчается нагрев около масляного отверстия, так как в промежутке между нагревами, когда нагретый участок выходит из-под индуктора, тепло, сконцентрированное около отверстия, частично рассеивается. На станках такого типа облегчаются условия закалки шеек коленчатых валов с галтелью. Возможно создание конструкции петлевого индуктора, в которой выделение" энергии концентрируется вблизи галтели. Правда, в этом случае на нагрев оказывают влияние щеки: в тех положениях вала относительно индуктора, где боковые ветви индуктора располо-гаются против щек, тепло активно отводится в холодный металл и температура нагрева галтели оказывается ниже, чем в тех местах, где щек нет. Для получения равномерного нагрева необходимо предусматривать регулирование мощности по мере вращения вала. Поверхностная закалка шеек коленчатых валов с галтелью уже находит промышленное применение, так как экспериментально доказано повышение прочности вала в 1,5—1,8 раза.
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 31 32 33 34 35 36 37... 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 |
