загрузка...
загрузка...
На головну

Виконання з'єднань трубопроводів

  1. III. Порядок виконання роботи
  2. III. Порядок виконання роботи
  3. III. Порядок виконання роботи
  4. III. Порядок виконання роботи
  5. III. Порядок виконання роботи
  6. III. Порядок виконання роботи
  7. III. Порядок виконання роботи

Таблиця 19

 матеріал  вид  призначення  поставка
 Склотканина конструкційна (переважно марки Т-13П)  тканий матеріал  Армована основа з'єднань бандажної типу  Рулони в м'якій тарі з водонепроникного матеріалу
 Ткані стрічки з кручених комплексних ниток алюмоборсілікат-ного скла марки ЛЕС  тканий матеріал  Армована основа з'єднань бандажної типу  У м'якій тарі з водонепроникного матеріалу
 Ткані конструкційні скляні стрічки марки ЛСК  тканий матеріал  Армована основа з'єднань бандажної типу  те ж
 Фенолполівінілацетальние клеї БФ-2 і БФ-4  Безбарвна або злегка каламутна рідина  Для нанесення смужок клею на склотканина перед її нарізкою  тубів упаковка
 ацетон  безбарвна рідина  Для знежирення поверхонь, що склеюються труб  Ємності зі скла
 бензин  безбарвна рідина  Для знежирення поверхонь, що склеюються труб  те ж

Клейові сполуки бандажної типу (рис. 15.11, а, б) виконуються шляхом багатошарової намотки на кінці стику сталевих труб стрічки з склотканини з нанесеним на її поверхню шаром епоксидного клею. Фіксація взаємного положення труб, що стикуються забезпечується за рахунок застосування струбцин з призмами, бандажа з металевої стрічки, опор і підвісок. Зачистка кінців труб перед склеюванням здійснюється на ділянках довжиною не менше 0,7 діаметра. Зачищені поверхні перед склеюванням обезжирюються ацетоном або бензином для поліпшення з'єднання клею з металом. Клейовий склад готують, змішуючи компаунд (основні компоненти клею) з затверджувачем. Намотування підготовленої стрічки з нанесеним на неї клейовим складом на кінці з'єднуються труб виконується вручну в радіальному напрямку туго і без перекосів. Середина стрічки при цьому повинна розташовуватися в місці стику труб. Для отримання необхідної міцності і герметичності з'єднання повинно бути витримано при температурі навколишнього повітря 5 ... 17 ° С протягом чотирьох діб, при температурі 17 ... 25 ° С - протягом двох діб. Для скорочення часу витримки і збільшення міцності клейового з'єднання застосовуються штучні умови витримки при температурі 80 ° С протягом трьох годин або при температурі 120 ° С протягом півтори години. Склеєні таким чином труби переміщуються тільки за допомогою перенесення; категорично забороняється переміщати їх волоком або скидати з висоти.

Для отримання клеемеханіческіх з'єднань (рис. 15.11, б) клей наноситься на зовнішню поверхню кінця труби і внутрішню поверхню розтруба або муфти. Після нанесення клею прямий кінець труби заводиться в розтруб або муфту і обжимается по периметру. Після обтиску відбувається затвердіння клею. Довжина нахлестки (довжина ділянки труби, що входить в розтруб або муфту) повинна становити не менше 1,2 діаметра труби.

 
 


Розтрубні і муфтові з'єднання труб (рис. 15.11, г) від клеемеханіческіх відрізняються тим, що обтиснення муфти або розтруба не виконується.

Основним дефектом клейового з'єднання є його недостатня міцність, яка може бути викликана наступними причинами:

- Поганий очищенням поверхонь, що склеюються;

- Нерівномірним нанесенням клею на поверхні, що склеюються (недолік або надлишок клею на окремих ділянках);

- Отвердінням клею до з'єднання поверхонь;

- Недостатнім тиском на деталі при склеюванні;

- Недостатнім температурним режимом і недостатнім часом просушування з'єднання.

Для усунення цих недоліків необхідно очистити поверхню від клею, знову очистити і знежирити її, а також дотримуватися температурного і часового режиму при виконанні клейових з'єднань.

Контрольні питання:

1. Від чого залежить вибір клею для виконання клейового з'єднання?

2. З якою метою виконується зачистка і знежирення поверхонь, що підлягають склеюванню?

3. У чому особливість виконання клейових з'єднань труб?

Тема 16 Термічна обробка

Студент повинен:

знати:

- Види термообробки;

- Призначення гарту, відпустки, нормалізації, охолодження.

вміти:

- Виконувати загартування деталей відповідно до технічних умов;

- Призначати температурний режим по діаграмі Fе3С.

Оснащення робочого місця: муфельна піч; кліщі, окуляри, рукавиці, охолоджуючі рідини, деталі, діаграма стану Fе3С.

термічною обробкою металів і сплавів називається процес зміни внутрішньої будови (структури) металів і сплавів шляхом нагрівання, витримки та подальшого охолодження з метою отримання металів і сплавів з необхідними властивостями.

Термічній обробці піддають заготовки (ковані, штамповані, литі і ін.) І готові деталі. Заготовки піддають термічній обробці з метою поліпшення їх структури і зниження твердості, а оброблювані деталі - для додання їм необхідних властивостей: твердості, міцності, зносостійкості, пружності і ін.

Змінюючи температуру і тривалість нагрівання, температуру і тривалість витримки і швидкість охолодження, можна повідомити стали одного і того ж хімічного складу найрізноманітніші властивості, т. Е. Робити її твердої або м'якої, в різного ступеня пластичної, тендітною і т. П. Сукупність цих умов називається режимом термічної обробки.

Залежно від температури нагрівання і умов охолодження розрізняють наступні види термічної обробки: відпал, нормалізація, гарт і відпустку. Вони мають різні призначення і відрізняються один від одного швидкістю і температурою нагріву, часом витримки при цій температурі і швидкістю охолодження. Температура нагріву при відпалі, нормалізації і гартування залежить від вмісту вуглецю.

отжигом називають таку операцію, при якій сталь нагрівають до певної температури, витримують при цій температурі і потім повільно охолоджують разом з піччю. Відпал підвищує оброблюваність стали різанням, а також оброблюваність без зняття стружки.

Метою відпалу є:

-зменшення внутрішньої напруги в деталях після механічної (гарячої або холодної) обробки - низькотемпературний отжиг;

- Усунення небажаного зміни в структурі, викликаного обробкою, - повний відпал;

- Зміна структури з метою полегшення умов обробки різанням, т. Е. Зменшення опору стали різання, - неповний отжиг.

Низькотемпературний відпал. Нерівномірність охолодження сталевого прокату або поковок призводить до утворення внутрішніх напружень в металі, які, в необробленої заготівлі не виявляються і виявляються тільки при односторонній її обробці. Волочіння, плющення, стругання, точіння, фрезерування та ін. Викликають виникнення в заготівлі внутрішніх напружень, які повинні бути зменшені або повністю усунені перед загартуванням вироби. У таких випадках достатньо нагріти заготовку до температури 500-6000С.

повний відпал застосовують головним чином після гарячої обробки деталей (кування і штампування), а також для обробки лиття з вуглецевих і легованих сталей. Основною метою повного відпалу кованих і литих деталей є подрібнення зерна. Повний відпал здійснюється шляхом нагрівання стали на 30-500З вище лінії GSK (точка Ас3) (Рис. 16.1), витримки при цій температурі і подальшого повільного охолодження разом з піччю. Час витримки при нагріванні має бути достатнім для прогріву виробів по всьому перетину.

Неповний отжиг. Якщо до відпалу структура стали задовільна, але сталь володіє підвищеною твердістю і в деталях є внутрішня напруга, застосовують неповний відпал. При неповному відпалі сталь нагрівають до температури, на 30-400З перевищує нижню критичну точку Аз 1, Т. Е. До 750-7600С. Уповільнений охолодження або тривала витримка стали при температурах 680-7500З сприяють утворенню крупнозернистості, що полегшує оброблюваність стали.

Для м'яких сталей з вмістом вуглецю до 0,4-0,5% неповний отжиг застосовується рідко. Для інструментальних сталей неповний відпал є єдиним видом відпалу. Він сприяє зняттю внутрішньої напруги і поліпшення оброблюваності.

 
 


ізотермічний отжиг на відміну від повного відпалу полягає в тому, що сталь нагрівають до температури на 30-500З вище точки Ас3 (Конструкційні сталі) або вище точки Аз 1 на 50-1000З (інструментальні сталі) і після витримки охолоджують в розплавленої солі до температури нижче точки Аr1 на 30-1000С (680-7000С). При цій температурі сталь піддають витримці, а потім охолоджують до кімнатної температури. Температура ізометричної витримки (650-7000С) значно впливає на властивість стали.

Основна перевага изометрического відпалу полягає в тому, що він дозволяє скоротити тривалі цикли, що застосовуються при зазначених відпалів деталей з легованої сталі, які вимагають дуже повільного охолодження для зниження твердості.

дифузний відпал (Гомогенизацию) застосовують, щоб вирівняти (шляхом дифузії) хімічний склад стали в злитках і великих виливок. Дифузний відпал здійснюють при високих температурах (1100-12000С) з витримкою від 10 до 15год при цій температурі, а потім повільно охолоджують до 600-5500С.

Сталь, що пройшла дифузний відпал, володіє більш високими механічними властивостями, особливо підвищується ударна в'язкість.

Відпал на зернистий перліт застосовують для сталей, що містять більше 0,65% вуглецю, з метою знизити їх твердість і поліпшити різанням. Для відпалу сталь нагрівають трохи вище Аз 1 і після витримки при робочій температурі протягом 3-5ч повільно охолоджують (зі швидкістю 30-500З в годину) спочатку до 7000С, потім до 650-6000С і далі на повітрі.

Рекрісталлізацінний, або низький, отжиг застосовують для виправлення викривлень кристалічної решітки, отриманих при холодної прокатки, волочіння або холодному штампуванні. Відпал проводять нагріванням стали до температури нижче точки Аз 1 (630-6500С) з витримкою при цій температурі і повільним охолодженням, в результаті чого замість деформованої (витягнутої) структури отримують дрібнозернисту, равноосную, м'яку і в'язку структуру.

нормалізацією називається операція нагріву стали на 30-500З вище лінії GSE (точки Ас3 - Для конструкційної сталі або Аст - Для інструментальної сталі) з витримкою при цій температурі і подальшим охолодженням на повітрі. Нормалізації піддаються штамповані і ковані заготовки з вуглецевої і легованої сталі. Мета нормалізації - поліпшення мікроструктури стали, підвищення механічних властивостей і підготовка до подальшої термічної обробки. Нормалізацією можна виправити структуру після кування і штампування деталей, знищити наслідки перегріву після зварювання деталей і зняти напруження в зварному шві. Після нормалізації виливки мають високу межу текучості і міцності, а також підвищену ударну в'язкість. Для деяких марок вуглецевої і спеціальних сталей нормалізація є остаточною операцією термічної обробки, так як в результаті нормалізації сталь набуває необхідних властивостей.

загартуваннямназивають таку операцію термічної обробки, при якій сталь нагрівають до температури, трохи вище критичної, витримують при цій температурі і потім швидко охолоджують у воді, маслі, водних розчинах солей і ін.

мета гарту- Отримання сталі з високими твердістю, міцністю, зносостійкістю і іншими важливими властивостями, що підвищують експлуатаційну надійність і довговічність оброблюваних деталей і інструменту. Якість гарту залежить від температури і швидкості нагріву, часу і швидкості охолодження.

Температури нагріву. При загартуванню конструкційні стали нагрівають на 20-400З вище лінії GS (точки Ас3), А інструментальні стали - на 30-500З вище лінії PSK (точки Аз 1), Витримують протягом часу, необхідного для вирівнювання температури по всьому перетину деталі, і швидко охолоджують. швидкорізальні, нержавіючі і інші високолеговані стали гартують при більш високих температурах нагріву: швидкорізальної сталь Р18 гартують при температурі 1260-12800С, а нержавіючу сталь (наприклад, 4Х13) - при температурі 1050-11000С. При виборі режимів загартування користуються відповідними довідниками.

Допустима швидкість нагріву металу при термічній обробці залежить від типу нагрівального пристрою, маси одночасно нагрівається металу, його хімічного складу, теплопровідності, ступенем однорідності і чистоти, а також форми, розмірів деталей і температури нагріву.

Збільшення швидкості нагріву скорочує тривалість термічної обробки, підвищується продуктивність обладнання, зменшується чад металу і т. Д.

Чим більше в сталі вуглецю і легуючих елементів, чим складніше форма і більше розміри деталі, тим повільніше повинен здійснюватися нагрівання з метою уникнення можливих великих внутрішніх напружень, які викличуть жолоблення і навіть утворення тріщин в деталях.

Для повільного нагріву деталі завантажують в холодну піч (повільне нагрівання разом з піччю). При завантаженні деталей в піч, що має температуру заданого режиму термообробки, досягається висока швидкість нагріву. Таким методом головним чином нагрівають дрібні деталі - пружини, шпильки, гайки і т. П.

Повільно нагрівають деталі до температури 500-6000С, потім процес нагріву прискорюють, так як внутрішня напруга в деталях через різницю температур вже не виникатимуть. Час нагріву інструментальних вуглецевих і середньолегованих конструкційних сталей більше, ніж конструкційних вуглецевих сталей, на 25-50%, а високолегованих на 50-100%. Після нагріву до заданої температури деталі витримують протягом певного проміжку часу для вирівнювання температури по всьому перетину деталі і завершення структурних перетворень.

гартівні середовища застосовують такі: воду, водні розчини солей, розплавлені солі і мінеральні масла (веретенне 2 і 3; машинне Л, С, СУ і трансформаторне).

Гартівну середу вибирають з урахуванням хімічного складу сталі. Потрібно мати на увазі, що єдиної універсальної середовища для гарту стали немає, тому користуватися слід різними середовищами. Як гартівних середовищ використовують також 5-10% -ний розчин їдкого натру або кухонної солі, при цьому швидкість охолодження стали в два рази більше.

Способи загартування. Основними способами загартування є: загартування в одному охолоджувачі, в двох середовищах, ступінчаста, з подстуживания, самоотпуском і ізометрична.

Загартування в одному охолоджувачі складається в зануренні нагрітих виробів в рідину (вода для вуглецевих сталей, масло для легованих), де залишають їх до повного охолодження. Такий спосіб гарту застосовується для гарту виробів простої форми.

Недолік його полягає в тому, що в результаті великої різниці в температурах нагрітого металу і охолоджуючої середовища в деталях виникають великі внутрішні напруги, звані термічними, які викликають тріщини і викривлення і інші дефекти.

Загартування в двох середовищах, або переривчаста гарт, полягає в наступному. Нагріті деталі спочатку швидко охолоджують у воді до температури 300-4000С, а потім швидко переносять для повного охолодження в масло. Таку загартування застосовують зазвичай для високовуглецевих інструментальних сталей. Недолік переривчастої гарту полягає в тому, що важко встановити час перебування деталі в першому середовищі, так як воно дуже мало (1 сек на кожні 5-6 мм перетину деталі). Зайва витримка у воді викликає викривлення і поява тріщин.

Ступінчаста гарт, запропонована російським ученим-металургом Д. к. чорновим, полягає в тому, що нагріті деталі спочатку охолоджують в розплавленої солі або в маслі (температура яких повинна бути 240-2500С), витримують в цьому середовищі, а потім переносять для остаточного охолодження на повітря.

Ступінчасту загартування широко застосовують в масовому виробництві, особливо при виготовленні інструменту з невеликим перетином, що вимагає високої твердості. Цей спосіб дає загартування з мінімальними внутрішніми напруженнями, а отже, зменшує небезпеку викривлення і утворення тріщин.

Найбільш добре піддаються ступінчастою загартування глибоко прожарюємо вуглецеві і леговані сталі 9ХС, ХГ, ХВГ і ін.

Загартування з подстуживания застосовується для зменшення різниці в температурах металу і закалочной середовища, якщо нагрівання деталі проведено до температури, значно перевищує температуру гарту даної стали.

Нагріту деталь перед зануренням в гартівну середу витримують (подстужівают) деякий час на повітрі. При подстуживания необхідно, щоб температура деталі не опускалася нижче точки Аr3 для конструкційних сталей і нижче точки Аr1 для інструментальних. Мета цього способу гарту - зменшення внутрішньої напруги і викривлення деталей, особливо цементованних.

загартування самоотпуском полягає в тому, що нагріту деталь витримують в охолоджуючої середовищі не до повного охолодження; іноді в гартівну середу занурюють тільки частина деталі, для якої потрібна висока твердість. В деякий момент охолодження переривають, щоб зберегти в серцевині деталі тепло, за рахунок якого здійснюється відпустку. Цей момент встановлюється дослідним шляхом, якість гарту в цьому випадку залежить від майстерності терміста. Контроль за температурою відпустки при цьому способі гарту здійснюється по так званим кольорами мінливості, що виникають на поверхні деталі при температурі 220-3300С. Загартовування з самоотпуском застосовують тільки для обробки ударного інструменту - зубил, бородків, Кернер та ін., Так як у такого інструменту твердість повинна рівномірно і поступово знижуватися від робочої частини до хвостової.

изотермическая гарт - Найбільш прогресивний спосіб гарту, його застосовують в тому випадку, коли потрібно виготовити деталь з максимальною міцністю, достатньою пластичністю і в'язкістю. Сталь, нагріту на 20-300З вище лінії GSK (точка Ас3), Швидко охолоджують в соляній ванні, що має температуру 250-3000С, витримують в цій гарячій середовищі (ізотермічна витримка), а потім деталь охолоджують на повітрі.

Цей спосіб загартування дозволяє знизити термічні напруги, так як після ізотермічної витримки структурні зміни в стали вже не відбуваються. Ізотермічну загартування застосовують для пружин, ресор, болтів, труб та інших виробів з легованих сталей 6ХС, 9ХС, ХВГ і ін.

Патентування стали складається в нагріванні деталей до температури 800-9000С, витримці і охолодженні в ваннах з розплавленим свинцем (500 - 6000С) і подальшій обробці тиском. Після патентування сталь набуває високої міцності, має високу пружність і хорошою пластичністю.

При звичайному охолодженні гартованих деталей необхідно дотримуватися таких правил:

- Кількість охолоджуючої рідини повинна бути достатньою, щоб температура її мало змінювалася під час охолодження гартованих деталей;

- Перед зануренням нагрітої деталі охолоджуючу середу (воду, масло) необхідно ретельно перемішати для вирівнювання температури;

- Для видалення утворюється навколо занурюваної в рідину деталі парової сорочки, що перешкоджає свіжому притоку повітря, оброблювану деталь слід переміщати в вертикальному і горизонтальному напрямках;

- Тонкі довгі деталі, щоб уникнути викривлення можна охолоджувати, опускаючи в рідину плазом, так як нижні шари металу, охолоджуючись першими, стискаються. Деталі з неоднаковим перетином слід занурювати товщою частиною вниз.

Прийоми занурення деталей при загартуванню показані на ріс.16.2. На утворення тріщин впливає форма кутів у деталі. Тому кути, особливо гострі, необхідно закругляти і ретельно обробляти.

Косинець з прямим кутом після гарту утворює тріщини, якщо не просвердлити у внутрішньому куті отвори і не зробити підрізування. Зуби шлицевого валика охолоджуються швидше серцевини і зменшуються в об'ємі швидше, ніж стрижень. Тому в кутах зубів створюються сильні напруги, що викликають тріщини.

Часто потрібно, щоб деталь машини мала дуже тверду зносостійку поверхню, але щоб її серцевина при цьому залишалася в'язкою, міцної, добре переносила удари і знакозмінні навантаження. До таких деталей відносяться зубчасті колеса, шийки колінчастих валів та інші сталеві важкі деталі.

З існуючих способів поверхневого гарту найбільше промислове застосування мають: полум'яне загартування, гарт струмами високої частоти (ТВЧ), а також гарт в електролітах.

Полум'яне загартування. Поверхня сталевого або чавунного вироби піддається нагріву ацетіленокіслородним полум'ям до температури, що перевищує на 50-600З верхню критичну точку Ас3 з наступним швидким охолодженням водяним душем (струмінь води).

Сутність процесу полум'яної гарту полягає в тому, що тепло, що проводиться газовим полум'ям від пальника до гартує деталі, концентрується на її поверхні і значно перевищує кількість тепла, розповсюджуваного в глиб металу. В результаті цього поверхня деталі спочатку швидко нагрівається до температури гарту, потім охолоджується, а серцевина залишається незагартованої і після охолодження не змінює свою структуру і твердість.


Для полум'яної гарту поверхні застосовуються різноманітні пристрої - від простих ручних до складних автоматів. Звичайна киснево-ацетиленовий пальник непридатна, тому застосовують щілинні або форсункові пальника, що складаються з великої кількості сопел, або ж пальники, що мають змішувальну камеру і кілька отворів. У пальниках спалюють ацетилен або світильний газ, обидва газу застосовують з киснем.

Охолоджуючим засобом служить вода. Якщо гартувати деталь не надто тонка або не має складної конфігурації, то немає небезпеки утворення тріщин, оскільки одночасно гартуються зазвичай невеликі поверхні.

Якість полум'яної гарту поверхні залежить, перш за все, від температури полум'я і від того, наскільки правильно охолодження струменем води. Глибина і температура нагріву регулюються швидкістю переміщення пальника і відстанню пальника від вироби.

 На ріс.16.3 наведена схема полум'яної гарту. Пальник 1 переміщують уздовж поверхні нагрівається вироби зі швидкістю 120-200 мм / хв. При такій швидкості поверхневий шар металу нагрівається до температури 8500С.

Відстань від полум'я пальника до поверхні виробу залежить від потужності пальника і зазвичай становить 8-15 мм. Охолоджується нагрітий шар вироби водою з трубки 2, наступного за пальником з такою ж швидкістю. Глибина загартованого шару 3 дорівнює 2,5-4,5 мм.

 1 - пальник, 2 - трубка з водою, 3 - загартований слойРісунок 16.3 Схема полум'яної гарту
 Загартований шар отримує високу твердість HRC 56-57 і залишається чистим, без слідів окислення і зневуглецювання. Перехід структури від поверхні до серцевини плавний, що підвищує експлуатаційну стійкість деталі і повністю усуває шкідливі явища - розтріскування і відшарування загартованих шарів. Іншою перевагою цього способу є простота і низька вартість устаткування, відсутність обезуглероживания і окислення.

Недоліком ацетіленокіслородной гарту є трудність регулювання температури нагріву і глибини загартованого шару, можливість перегріву поверхневого шару.

Загартування в електроліті.При цьому способі, запропонованому радянським інженером І. з. ясногородських, виріб поміщають в електроліт 4 (5% -ний розчин Na2SO3). Корпус 5 (ріс.16.4) ванни є анодом, деталь 1 служить катодом. Постійний струм надходить від генератора 3. При проходженні через електроліт струму напругою 220-380В і щільністю 3-4 а / см2 виділяється водень, який осідає на поверхні деталі. Осідання бульбашок 2 водню різко підвищує електросопротівляемость вироби, і поверхня деталі нагрівається до 900-9400С. Після цього струм вимикають, а деталь гартують в самому електроліті або в гартівному баку.

       
 
   
 1 - деталь, 2 - бульбашки, 3 - генератор, 4 - електроліт, 5 - корпусРісунок 16.4 Загартування в електроліті
 


Загартування в електроліті проста, дозволяє нагрівати окремі місця деталі, наприклад, торця, дає можливість автоматизувати процес. До недоліків цього способу належать труднощі регулювання температури, низька продуктивність, обмежене число деталей, що піддаються загартуванню, і необхідність запобігання їх від корозії.

Поверхневе загартування струмами високої частоти дає можливість за короткий час отримати на виробі добре чинить опір зносу поверхневий шар при м'якій і в'язкою серцевині. Цей спосіб розроблений В. п. Вологдина. При загартуванню виріб, що нагрівається поміщають всередині мідної спіралі, по якій пропускається струм високої частоти. Цей струм створює навколо спіралі сильне змінне магнітне поле, тому в сталевому виробі индуктируются вторинні короткозамкнені (вихрові) струми, які зосереджені тільки на поверхні виробу і нагрівають його на певну глибину. Щоб спіраль первинного струму не нагрівалася, її роблять з мідної трубки, через яку пропускають воду. Такі спіралі називаються індукторами.

Індуктори можуть мати кілька витків або один, що охоплює виріб, що нагрівається. Форма індуктора повинна відповідати формі гартувати вироби.

Для отримання струму високої частоти застосовуються машинні та лампові генератори. Швидкість і температура нагріву залежать від зазору між індуктором і нагрівається деталлю: чим менше цей зазор, тим швидше деталь нагрівається до заданої температури. Зазвичай зазор між індуктором і нагрівається деталлю складають 2-5 мм.

Залежно від форми, розмірів гартованих деталей і пред'явлених до них вимог розрізняють три способи високочастотної гарту.

Для гарту невеликих деталей застосовують спосіб одночасної гарту (ріс.16.5, а); вся поверхня гартує деталі знаходиться в зоні дії індуктора і нагрівається одночасно. Деталь в індукторі повинна обертатися. Після нагріву реле часу відключають індуктор від генератора і включається водяний душ, який одночасно охолоджує всю деталь.

       
 
   
а - Одночасний,б, в - Безперервно-послідовний, г - послідовний; 1 - деталі, 2 - індуктор, 3 - гартівне пристрій, 4 - шлангРісунок 16.5 Способи високо-частотної гарту
 


Деталі значної довжини гартують безперервно-послідовним способом (ріс.16.5, б). Вал 1 обертається навколо вертикальної осі і переміщається всередині індуктора 2 зверху вниз, послідовно проходячи через зону нагрівання і зону охолодження гартувального пристрої 3, до якого по шлангу 4 подається вода. Безперервно-послідовну загартування сталевих плит виконують за допомогою плоских індукторів (рис. 16.5, в).

Для гарту окремих ділянок деталі застосовують спосіб послідовної загартування: поверхня нагрівається і охолоджується по частинах, наприклад кожен зуб зубчастого колеса (ріс.16.5, г).

Переваги обробки деталей струмами високої частоти: висока продуктивність і велика економічність, більш висока твердість у порівнянні з іншими способами поверхневого гарту, можливість точного регулювання глибини загартованого шару, відсутність окалини і менше викривлення загартованих деталей, можливість автоматизації процесу, поліпшення умов праці робітників і ін.

Обробка холодом (при негативних температурах) є новим методом термічної обробки, розробленим радянськими вченими А. п. Гуляєва, С. с. Штейнбергом, Н. а. Мінкевича. Обробці холодом піддають інструменти і деталі, що містять не менше 0,6% вуглецю. Зазвичай цей метод застосовують для інструментів, виготовлених зі сталі Р18, деталей - з Цементовані сталей 18ХНВА і з інших легованих сталей. Обробку холодом застосовують з метою підвищення красностойкості і твердості стали.

Обробку холодом проводять відразу після охолодження загартованих виробів до кімнатної температури шляхом їх занурення в середовище, що має температуру нижче нуля. Після витримки вироби витягують на повітря. Витримку при обробці холодом визначають часом, необхідним для повного охолодження усього виробу і вирівнювання температур по перетину. Охолоджують виріб до негативних температур в суміші твердої вуглекислоти (сухий лід зі спиртом, дає охолодження до -780С) або в рідкому азоті (-1960С). Крім того, застосовують холодильні установки, що дозволяють змінювати температуру робочої камери в великих межах.

відпусткоюназивається процес термічної обробки, застосовуваний після гарту стали з метою усунення внутрішніх напружень, зменшення крихкості, зниження твердості, збільшення в'язкості і поліпшення оброблюваності.

Відпустка полягає в нагріванні стали до температури нижче лінії PSK (точки Аз 1), (Див. Ріс.16.1), витримці при цій температурі з подальшим охолодженням у воді, маслі або іншому середовищі. Залежно від температури нагрівання розрізняють низький, середній і високий відпустку.

низький відпусткузастосовують для обробки ріжучого і вимірювального інструмента, виготовленого з вуглецевих і низьколегованих сталей, кульок і роликів шарикопідшипників і ін. Низький відпустку здійснюють при температурі 150-250оЗ з витримкою при цій температурі і подальшим охолодженням на повітрі.

В результаті низького відпустки сталь зберігає високу твердість HRC 60, усувається крихкість, знімається внутрішня напруга.

середній відпусткузастосовують для інструментів, які повинні володіти значною міцністю і пружністю при середній твердості HRC 35-47, а також для деяких деталей (пружин, ресор). Ця відпустка проводиться при температурі 300-5000С.

високий відпустку(500-6000С) застосовується з метою повністю зняти внутрішню напругу, надати деталям високу в'язкість за умови збереження достатньої твердості. Високому відпуску піддаються деталі машин з конструкційної сталі, які працюють при великій напрузі і ударах: зубчасті колеса, вали, шатуни і т. Д.

Загартування і відпустку інструментів простих форм (бородків, Кернер, зубил і т. Д.) Зазвичай здійснюють з одного нагрівання (загартуванням з самоотпуском). Нагрітий під загартування інструмент охолоджують не весь, а «замочують» тільки його робочу частину і, не виймаючи з закалочной середовища, переміщують у вертикальному напрямку. Цим досягається рівномірний зміна властивостей металу. Відпустка робочої частини відбувається після того, як інструмент виймуть з охолоджуючої рідини, за рахунок тепла, що зберігся в неохладівшейся внутрішньої частини інструменту. Робочу частину інструменту швидко захищають старим напилком, шматком обломно шліфувального круга або шліфувальною шкуркою. При появі на поверхні робочої частини кольори мінливості, відповідного необхідної температури, інструмент знову занурюють в гартівну середу до повного охолодження.

Таким чином, серцевина інструменту, що зазнає самоотпуску, матиме в'язкість, необхідну, наприклад, для зубила, яке повинне витримувати ударні навантаження, які відчувають при рубці.

Старіння загартованої сталі. При низькотемпературному відпустці велика частина внутрішньої напруги в загартованої сталі залишається. З плином часу вони поступово зникають, в результаті чого в металі настає повне структурне рівновагу. Мимовільне зникнення внутрішніх напружень при кімнатній температурі досить довго і супроводжується зміною форми і розмірів загартованих деталей. Цей процес називають природним старінням. Зміна розмірів в процесі природного старіння невелика і вимірюється в мікронах. Для деталей машин і ріжучого інструменту зміни розмірів не мають практичного значення, тому їх зазвичай не враховують. Однак при виготовленні надточних машин, наприклад координатно-розточувальних верстатів, вимірювальних калібрів, навіть такі невеликі зміни неприпустимі. Щоб розміри деталей і інструменту не змінювалися з плином часу і залишалися стабільними, їх піддають штучному старінню.

Сутність штучного старіння полягає в тому, що загартовані і відпущені при низькій температурі деталі і інструмент після попереднього шліфування спочатку піддають нагріванню до 100-1500С, потім витримують при цій температурі протягом 18-35 ч. При такому нагріванні і витримці всі процеси, що викликають зміну розмірів стали, протікають значно швидше, ніж при кімнатній температурі. Тому після старіння розміри деталей і інструменту стабілізуються.

Штучне старіння найчастіше проводиться в масляних ваннах. При відсутності в цеху масляних ванн штучне старіння виробляють в киплячій воді з витримкою протягом 36г.

Техніка безпеки при термічній обробці.Роботи по термічній обробці металів виконують відповідно до правил техніки безпеки, зазначеними в спеціальній інструкції.




Тема 13 Притирання і доведення | Стаціонарне обладнання для притирання і доведення | Причини їх появи і способи попередження | Тема 14 Клепка | механізація клепки | І способи попередження | Тема 15 Пайка, склеювання і лудіння | Прийоми пайки среднеплавкого і тугоплавкими припоями | Лудить розтиранням і зануренням | І способи попередження |

загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати