Следует учитывать, что стали,
легированные вольфрамом, ванадием, молибденом, требуют ограниченных
скоростей иагрева. Резкие перепады сечений детали также могут вызывать
ограничение скорости нагрева.
Время стабилизации структуры или
поверхностного насыщения достаточно постоянно и определенно, а время
нагрева и охлаждения колеблется довольно в широких пределах. Одним из
главнейших факторов является масса единовременно загружаемых деталей
и технологической оснастки.
В настоящее время разработаны
системы, которые обеспечивают контроль параметров процесса с
автоматической корректировкой его по времени. Это значит, что
изменение газовой среды в печи или включение реле времени на выдержку
для стабилизации структуры проводится только после завершения
операции иагрева.
Изучение операции охлаждения в
процессе термической обработки выдвинуло ряд специфических требований как
к закалочным средам, так и к конструкции термического оборудования. В
печах, где закалочные баки встроены в загрузочно-разгрузочные тамбуры,
объем которых при выдаче деталей из печи заполняется отходящим газом, как
правило, применяют масла.
Для получения иужион скорости
охлаждения применяют устройства для направленной циркуляции масла в
закалочном баке. В закалочных баках современных конструкций не
применяют перемешивания масла сжатым воздухом, так как при таком методе
циркуляции масла резко снижается его стойкость. Перемешивание масла в
баках осуществляется с помощью перемешивающих насосов или крыльчаток
достаточно высокой производительности.
Применение защитных газовых
атмосфер вызвано необходимостью иметь поверхность металла без наличия
обезуглероженного слоя в процессе иагрева под отжиг, нормализацию, закалку
или отпуск. В то же время только наличие контролируемых защитных атмосфер
позволяет обеспечить регулируемый процесс насыщения поверхности
углеродом или углеродом и азотом. На современном этапе развития технологии
термической обработки с широким использованием регулируемых атмосфер
практически стираются грани по газовой среде между требованиями процесса
иагрева под закалку и традиционными методами химико-термической обработки
(цементацией и нитроцементацией).
Для защиты металла от окисления
используют также инертные газы — аргон, гелий, химически чистый азот,
продукты диссоциации аммиака, метанола и т. д. В США считают
целесообразным использовать азот в качестве газоносителя при Цементации,
так как ои ииертеи, нейтралей и неядовит. Это позволит использовать
одну общую атмосферу для светлой закалки, цементации и
нитроцементации.
Современный уровень технологии
термической обработки, независимо от объемов производства, характеризуется
стремлением к сужению пределов параметров процесса. Основными
факторами, усложняющими проблему комплексной механизации и автоматизации
термических и химико-термических процессов обработки деталей, являются
широкая номенклатура, большая разновидность деталей и широкий диапазон
технических требований.
Для обеспечения основного
показателя термически обработанных деталей — качества упрочнения —
необходимо механизировать и автоматизировать следующие параметры
процесса: процессы нагрева и охлаждения, регулировку состава среды
иагрева и охлаждения, загрузку и транспортировку по технологическому
маршруту. Учитывая, что все эти процессы протекают с различной
скоростью, в число главнейших параметров, подлежащих автоматизации,
должен; быть введен контроль и регулирование параметров процесса и работы
механизмов оборудования по времени.
В настоящее время все печи для
термической и химико-термической обработки изготовляются с системой
автоматического контроля и регулирования температурных параметров
процесса как иагрева, так и охлаждения. Наличие механизмов,
обеспечивающих циркуляцию газовых атмосфер в печи и закалочной
жидкости в закалочном баке, позволяет практически полиостью устранить
температурный перепад по высоте рабочей камеры. Автоматизация
процесса нагрева осуществляется независимо от источника тепловой энергии —
электричества нли газа.
