Значительное распространение имеет
также закалка направляющих поверхностей чугунных базовых деталей.
Закалка проводится на специализированных станках (см. табл. 6). Индуктор, выполненный соответственно
профилю закаливаемого сечения, снабжен ферритовым магнитопроводом,
охлаждение проводится водой, пропускаемой через спрейер.
Закалка осуществляется на глубину
1,5—2,5 мм с нагревом от лампового или машинного генераторов с частотой
тока соответственно 66 и 8,0
кГц.
За толщину упрочненного слоя
рекомендуется принимать расстояние от поверхности закаленного слоя до
структуры, содержащей не менее 80% мартенсита.
3. ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА
Из методов химико-термической
обработки в станкостроении широко используются газовая цементация и
азотирование.
Газовая цементация. Номенклатура
деталей станков, упрочняемых газовой цементацией, показана в табл. 1.
Традиционно процесс осуществляется в электрических шахтных муфельных
печах серии «Ц» с применением непереработанного природного газа или жидких
карбюризаторов (синтина, уайт-спирита и др.).
Муфельные печи серии «Ц» обладают
рядом конструктивных недостатков, главными из которых являются
неравномерность температуры по высоте печи, повышенные теплопотери через
крышку печи, слабая циркуляция атмосферы. Это затрудняет обеспечение
стабильного качества цементованного слоя по его насыщению углеродом,
структуре, толщине и равномерности. В связи с этим в некоторых
случаях после цементации в печах серии Ц применяют дополнительные операции
термической обработки, например нормализацию, а также механяче-скую
обработку из-за повышенной деформации деталей, особенно длинномерных малой
конструктивной жесткости.
Наиболее совершенным и
перспективным процессом науглероживания стальных деталей является
цементация в контролируемых атмосферах, позволяющая осуществлять
непрерывное автоматическое регулирование процесса. Контролируемые
атмосферы приготовляют либо из природного газа или пропанбутановых* смесей
в специальных генераторах (см. гл. 6), либо путем пиролиза
непосредственно в рабочей камере печи жидких карбюризаторов
(технический изопропа-нол и др. [10]). Для обеспечения высокого качества
цементуемых деталей, их надежности и долговечности, а также для повышения
общей технической культуры участков химико-термической обработки в
условиях серийного производства для газовой цементации рекомендуется
применять механизированные камерные безмуфельные печи со встроенными
закалочными баками, приспособленные для работы с контролируемыми
атмосферами типа СНЦ (по типажу ВНИЭТО). Эти печи универсальны — могут
быть использованы также для нитроцементации, светлой закалки,
нормализации. Аналогичные печи выпускаются многими зарубежными
печными фирмами (см. гл. 16).
Для цементации длинномерных
деталей рекомендуется использовать муфельные печи серии СШЦМ,
разработанные ВНИИЭТО взамен электропечей серии «Ц».
Эти печи обеспечивают более высокую производительность за счет
улучшенной циркуляции атмосферы и улучшенных теплотехнических
показателей, приспособлены к работе с контролируемыми
атмосферами.
Качество цементованного слоя по
его толщине, равномерности и микроструктуре регламентируется
отраслевым стандартом. За толщину слоя принимается так называемая
эффективная толщина, измеряемая на контрольных образцах или деталях по
твердости. Эффективной толщине соответствует зона слоя от наружной
поверхности детали до границы зоны с твердостью Н]/ 500. В связи с
тем, что подавляющее большинство деталей станков подвергается шлифованию,
стандартом регламентируется величина припуска на шлифование рабочих
поверхностей. Припуск на шлифование не должен превышать 25—30%
толщины слоя, указываемой в чертеже. Микроструктура закаленного
цементованного слоя должна представлять собой скрыто- или мелкоигольчатый
мартенсит с равномерно распределенными мелкими карбидами и небольшим
количеством остаточного аустенита. Структурные дефекты:
крупноигольчатый мартенсит, повышенное количество остаточного
аустенита (более 20—25%), отдельные крупные
