ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Виды термической и химико-термической обработки стали из "Справочник слесаря-монтажника Издание 3 " Термическая обработка стали — операции нагрева и охлаждения металла, в результате которых повышаются его механические и изменяются физические и химические свойства. Основными видами термической обработки стали являются отжиг, нормализация, закалка и отпуск. [c.9] Сталь нагревают до одной из температур в интервале превращений, выдерживают при этой температуре, а затем медленно охлаждают до нормальной температуры (обычно вместе с печью, а иногда в горячем песке или золе) по определенному режиму. [c.9] При отжиге понижается твердость стали улучшается обрабатываемость резанием повышается вязкость металла снимаются внутренние напряжения, вызванные предшествующей обработкой улучшается структура металла. [c.9] Нормализация. Сталь нагревают до температуры выше интервала превращений и выдерживают при этой температуре с последующим охлаждением на воздухе. [c.9] Целью нормализации является получение мелкозернистой однородной структуры металла, улучшение обрабатываемости резанием, устранение наклепа после предварительной обработки резанием, подготовка структуры к последующей закалке. [c.9] Закалка (табл. 3). Сталь нагревают до одной из температур в интервале превращений или выше его, выдерживают при этой температуре, а затем быстро охлаждают в воде или масле, в масляной эмульсии, в водных растворах солей и других закалочных жидкостях. Продолжительность нагрева зависит от сечения и теплопроводности стали. Выбор охлаждающих средств (закалочной жидкости) зависит от сорта стали, размеров и формы деталей, требуемой твердости и других факторов. [c.9] Отпуск (табл. 4). Закаленную сталь нагревают до температуры отпуска, затем охлаждают на воздухе или в воде, масле и т. п. Отпуском стали достигается понижение вредного действия внутренних напряжений, оставшихся после закалки, уменьшение хрупкости стали, повышение вязкости, улучшение обрабатываемости резанием. Различают высокий, средний и низкий отпуск. Высокий отпуск заключается в нагреве стали до 500—550 С с последующим охлаждением, при этом сильно снижаются твердость и внутренние напряжения металла. Применяется для деталей, работающих на изгиб, кручение, удар и испытывающих знакопеременные нагрузки. [c.10] Средний отпуск заключается в нагреве стали до 300—350° С с последующим охлаждением, при этом уменьшаются твердость и внутренние напряжения металла. Применяется для рессор и пружин. [c.10] Низкий отпуск (нагревание до 150—180° С с последующим охлаждением) не изменяет твердости, но заметно уменьшает внутренние напряжения. Применяется для режущего инструмента или цементированных деталей. [c.10] Измерение и контроль температур при термической обработке производятся особыми приборами-пирометрами. В тех случаях, когда нет пирометра, можно приблизительно определять температуры нагрева для закалки по цветам каления, для отпуска — по цветам побежалости, которые получаются вследствие того, что при нагреве металл начинает покрываться тонкой пленкой окис , имеющей различный цвет в зависимости от толщины пленки. Цвета каления и цвета побежалости меняются в зависимости от освещения. На изменение цветов побежалости большое влияние оказывает время выдержки. [c.10] Химико-термическая обработка стали и ее сплавов заключается в нагревании стальных изделий вместе с веществами, способными изменять химический состав металла и одновременно механические свойства в поверхностном слое изделия. [c.10] Основными видами химико-термической обработки являются цементация, азотирование, цианирование и алитирование. [c.10] Цементация — насыщение углеродом поверхностного слоя стальной детали путем длительного нагревания ее в среде, содержащей углерод (в карбюризаторе), до 900—980° С и выдержки при этой температуре с последующими закалкой и низким отпуском. В результате такой термической обработки деталь приобретает высокую твердость, прочность и износоустойчивость поверхностного слоя при сохранении мягкой и пластичной сердцевины. [c.10] При цементации применяют следующие карбюризаторы (в %) древесный уголь 95—97,5 -Ь углекислый барий 5—2,5 древесный уголь 95—97,5 + углекислый натрий 5—2,5 древесный уголь 60—70 -f- углекислый натрий 40—30 древесный уголь 71—76+ углекислый барий 14—11 + углекислый кальций 3—5+ кокс 5+ углекислый натрий 1. [c.10] Цементация в твердом карбюризаторе. Детали укладывают в металлические ящики и засыпают их карбюризатором. После этого ящики замазывают смесью из двух частей огнеупорной глины и одной части речного песка, смесь разводят водой до тестообразного состояния. [c.10] Затем ящики помещают в печь, предварительно нагретую до 350— 400° С при 750—800° С ящики прогреваются насквозь, и в это время температуру в печи повышают до 900—980° С. Время выдержки при цементации определяют по степени цементации образцов ( свидетелей ), закладываемых в ящики. [c.11] Режимы закалки и отпуска устанавливают в зависимости от марки стали. Так, например, изделия из стали марок 10, 20Х и 20ХГ подвергают закалке при 800—8 ° С с последующим отпуском при 180— 200° С при этом закалку изделий из стали 10 производят в воде, а из стали марок 20Х и 20ХГ — в масле. [c.11] Газовая цементация деталей осуществляется в печах при обычной температуре пропусканием через них цементирующих газов, содержащих в основном метан и (жись углерода. [c.11] Жидкостная цементация производится нагреванием стальных изделий в ванне, состоящей из смеси расплавленных солей (науглероживающих, активизирующих и нейтральных). Лучшие результаты получаются при применении смеси следующего состава (в %) 15 поваренной соли, 75 кальцинированной соды и 10 карборунда. [c.11] Вернуться к основной статье