Оборудование для
химико-термической обработки. В отрасли тракторного и
сельскохозяйственного машиностроения изготовляется около 50 млн. шестерен
в год [10], в том числе цилиндрических шестерен около 44 млн., конических
— около 5,5 млн. Наиболее массовыми являются шестерни коробок перемены
передач (КПП) трансмиссий и шестерни газораспределения
двигателей.
Основным методом обеспечения
высокой долговечности зубчатых колес является химико-термическая
обработка.
Основное направление развития и
совершенствования процессов нитроцементации и цементации — проведение
этих процессов в комплексных автоматических линиях (безмуфельных
агрегатах) с зональным автономным регулированием состава атмосферы н
полной автоматизацией управления технологическими
процессами.
В настоящее время разработаны и
внедрены высокопроизводительные безмуфельные агрегаты,
предназначенные для выполнения различных вариантов химико-термической
обработки шестерен и других деталей из различных легированных сталей
(табл. 6).
Для химико-термической обработки
шестерен в тракторном и сельхозмашиностроении применяют шесть
основных режимов (табл. 7). Параметрический ряд толкательных агрегатов
разработан Саратовским СКБ электротермического оборудования
[8].
Для средне- и мелкосерийного
производства шестерен могут быть рекомендованы универсальные камерные
печи типа СНЦ и скомпонованные из них агрегаты. В таких агрегатах можно
осуществлять химико-термическую и термическую обработку шестерен по
схемам 1, 2, 7, 11, 13 (см. табл. 7). Весь цикл работы механизмов и
управление технологическими процессами автоматизированы.
В тракторном и
сельхозмашиностроении для химикотермической обработки применяют
значительное число шахтных муфельных печей типа «Ц». Для проведения
процессов цементации в них в качестве карбюризаторов часто
используются жидкие углеводороды: пиробензол, осветительный керосин,
синтин. Для всех карбюризаторов обязательным является требование
минимального содержания серы — не более 0,04%. При повышенной
концентрации серы процесс цементации замедляется, увеличивается
выделение сажи и смол.
Интенсивность подачи карбюризатора
оценивается по количеству капель в минуту (в 1 см3 содержится и
регулируется специальными капельницами 25— 30 капель). Оптимальная подача
жидкого карбюризатора для шахтных печей типа Ц-60, Ц-75, Ц-90 при
цементации 0,3—0,4 л/ч, что соответствует подаче жидкости 120—180 капель в
мин. Продолжительность выдержки при цементации с использованием
различных карбюризаторов приведена в работе [5].
Жидкие карбюризаторы используются
и для проведения процесса нитроцементации, в этом случае к ним
добавляется аммиак. Лучшим из жидких карбюризаторов, применяемых для
нитроцементации, является триэтаноламин, обладающий хорошей
активностью и высоким газообразованием: из 1 см3
триэтанол-амина образуется 1,18 л газа. При нитроцементации триэтанол
амином сажа в печи не образуется, что способствует ускорению процесса
насыщения и получению более стабильных результатов химико-термической
обработки.
Расход триэтаноламина
устанавливается в зависимости от типа печи, числа одновременно
обрабатываемых деталей, глубины слоя.
Наиболее эффективным является
комбинированный цикл насыщения с подачей триэтаноламина в начальный период
процесса 130—■ 150 кап./мин и последующей выдержкой при подаче 25—50
кап./мин.
Такие процессы можно применять в
случае отсутствия природного газа. Лучшее качество химико-термической
обработки в шахтных муфельных печах можно получить при газовой цементации
и нитроцементации с использованием эндотермической атмосферы, природного
газа и аммиака. Расход смеси газов, как правило, равен 4—6-кратному
часовому обмену. Качество химико-термической обработки в шахтных
муфельных печах ниже, чем в безмуфельных агрегатах и универсальных
камерных печах. В связи с этим применять шахтные печи можно для
мелкосерийного производства в случае использования жидких
карбюризато-
