Напряжения при цианировании

Стали для зубчатых колёс, подвергающихся термообработке после нарезания зубьев. Сплошная закалка с низким отпуском является самым дешёвым видом термообработки, но не обеспечивает сочетания высокой твёрдости рабочих поверхностей зубьев и высокой вязкости их сердцевины. При поверхностной закалке токами высокой частоты могут возникать значительные остаточные напряжения, и необходима тщательная экспериментальная отработка режима закалки для каждого частного случая. Цианированные и азотированные стали не уступают цементированным в сопротивляемости контактным напряжениям при постоянной нагрузке, но не выдерживают значительных перегрузок вследствие малой толщины твёрдого поверхностного слоя. Азотирование зубчатых колёс применяется в случаях, когда неосуществимо шлифование зубьев (например, внутренних), и поэтому необходимо уменьшать до минимума коробление зубчатых колёс. [c.669]

Цианированные и азотированные зубчатые колеса не уступают цементированным в сопротивляемости контактным напряжениям при постоянной нагрузке, но не выдерживают значительных перегрузок вследствие малой толщины поверхностного слоя, который может быть получен в пределах 0,1 0,3 мм. [c.99]

Химико-термическая обработка заключается в насыщении поверхностного слоя углеродом (цементация) или азотом (азотирование) с образованием (в последнем случае) нитридов железа и легирующих элементов. При комплексных процессах (цианирование, нитроцементация) поверхность насыщается одновременно углеродом и азотом с образованием карбидов и карбонитридов. Эти виды термообработки придают поверхности высокую твердость и износостойкость. В.месте с тем они увеличивают прочность (особенно в условиях циклической нагрузки) благодаря образованию в поверхностном слое напряжений сжатия. [c.166]

С целью повышения предела вьшосливости и долговечности деталей, работающих при переменных напряжениях, в современной технике широко используются эффективные технологические методы поверхностной обработки (обкатка роликами, обдувка дробью, поверхностная закалка, цементация, азотирование, цианирование и др.). За счет чего при этом достигается положительный эффект [c.225]

Весьма эффективна дробеструйная обработка в сочетании с цементацией, цианированием и закалкой при нагреве т. в. ч. она способствует превращению остаточного аустенита в мартенсит. Особенно велико влияние дробеструйной обработки после закалки шестерен при нагреве т. в. ч. При закалке в месте перехода закаленной зоны в незакаленную образуется участок с преобладанием растягивающих напряжений, этот участок является технологическим концентратором напряжений, который ликвидирует дробеструйная обработка. Наклеп дробью применяется в инструментальном производстве для упрочнения пуансонов, матриц для холодной штамповки, спиральных сверл и т. д. [c.104]

Для цементуемых и цианированных стальных деталей характерно наличие остаточных напряжений, вызванных структурными превращениями и объемными изменениями при закалке. В цементованных слоях образуются более или менее значительные сжимающие остаточные напряжения, распространяющиеся на глубину, превышающую зону закалки и переходную зону. При этом роль остаточных напряжений тем больше, чем больше концентрация напряжений в деталях. Однако максимум остаточных сжимающих напряжений в цементованных или цианированных деталях располагается не у самой поверхности, а на некоторой глубине. У самой поверхности таких деталей наблюдается уменьшение сжимающих напряжений, а в ряде случаев они даже переходят в растягивающие. [c.306]

Для поверхностного пластического деформирования цементованных деталей могут быть использованы методы дробеструйного наклепа и обкатка роликами. Особенно эффективен метод поверхностного наклепа цементованных или цианированных деталей, предел выносливости которых понижен в связи с последующим шлифованием. Поверхностный наклеп может быть использован для устранения полюсных разрушений цементованных зубьев зубчатых колес. Повышение предела выносливости цементованных или цианированных деталей при применении поверхностного наклепа объясняется благоприятным изменением эпюр остаточных напряжений в поверхностных слоях деталей. [c.309]

Цианирование при толщине слоя 0,2 мм Без концентрации напряжений 10 1,8 [c.469]

Для повышения долговечности деталей при конструировании необходимо использовать все возможные конструктивные и технологические средства предотвращения и уменьшения износа. Такими средствами являются ограничение величин удельных давлений и контактных напряжений в пределах допускаемых значений задание оптимальной чистоты обработки трущихся поверхностей задание надлежащих способов термической обработки (цементация, цианирование, азотирование, поверхностная закалка токами высокой частоты и т. д.) с целью повышения твердости изнашивающихся поверхностей применение так называемой упрочняющей технологии (обкатка галтелей, роликами, обдувка дробью и др.) для деталей, подверженных истиранию,— назначение материалов, имеющих высокие антифрикционные свойства назначение соответствующих смазывающих масел для обеспечения надлежащей смазки трущихся поверхностей обеспечение теплоотвода от трущихся поверхностей назначение необходимых защитных металлопокрытий и окраски. [c.14]

Некоторые из этих процессов могут повлечь за собой понижение предела выносливости вместе с тем существуют и такие способы обработки поверхностного слоя детали, применение которых увеличивает выносливость материала. К этим способам относятся а) наклёп поверхностного слоя готовой детали путем обкатки роликами или обдувки дробью б) химико-термическая обработка поверхности азотирование, цементирование или цианирование в) закалка поверхностного слоя токами высокой частоты или газовым пламенем. Упрочняющее действие этих видов обработки объясняется появлением в поверхностном слое детали остаточных напряжений сжатия при суммировании последних с напряжениями симметричного цикла от внешней нагрузки получаются асимметричными циклы напряжений с сжимающим средним напряжением р , менее опасные для детали. [c.556]

Повышение предела выносливости созданием остаточных поверхностных напряжений сжатия. Установлено, что предел выносливости образцов и деталей можно значительно повысить путем создания на их поверхности предварительных напряжений сжатия (накатка роликами, наклеп молотком, дробеструйный наклеп). Напряжения сжатия на поверхности деталей создаются также поверхностным упрочнением, например, азотированием, цианированием и цементацией или поверхностной высокочастотной закалкой. Напряжения сжатия можно обнаружить при разрезке деталей и образцов или постепенным удалением внутренних слоев металла и измерением деформации разрезанных частей. [c.78]

При статических нагрузках максимально допускаемые напряжения принимают для незакаленных болтов о]р = 0,8зт для закаленных и цианированных болтов [а р = 0,6зт. [c.146]

При испытании гладких образцов долговечность определяется зарождением малой трещины в полосе скольжения на гладкой поверхности. Зарождению трещины должно предшествовать знакопеременное пластическое течение поверхностных слоев, поэтому обработки, применяемые для предотвращения усталостного разрушения таких деталей, как коленчатые валы, заключаются прежде всего в упрочнении поверхности, для того чтобы затруднить пластическое течение. Поверхностная закалка или цементация увеличивают предел текучести дробеструйный наклеп и азотирование (или цианирование) создают в поверхностных слоях остаточные сжимающие напряжения, приводящие к росту амплитуд напряжений, требуемых для зарождения трещин (см. рис. 127). Однако при этих обработках ухудшается качество по-224 [c.224]

При расчете по крутящему моменту М, подсчитанному по инерционному моменту Му на первичном валу, напряжения и П, надо сравнивать с пределом текучести [а ] по табл. 26. Величину [П ] для всех сталей, как цианированных, так и цементуемых, принимают по нормам Белорусского политехнического института равной 390 МПа. [c.239]

Статическая прочность зуба является основным фактором, от которого зависит выбор материала для зубчатых колес, именно поэтому их изготовляют из легированных сталей. Контактная прочность рабочих поверхностей зубчатых колес определяется термообработкой (цементацией или цианированием). Цианирование более дешевый в производстве процесс, чем цементация. Как показывают испытания, износ цианированных зубчатых колес при невысоких контактных напряжениях в зубьях такой же, 244 [c.244]

Коэффициент концентрации напряжений снижается на 15—20% при накатанных резьбах, на 30—40% для цианированных резьбовых изделий, на 25—35% для винтов и шпилек. [c.279]

Сжимающие остаточные напряжения в поверхностных слоях деталей образуются при цементации, азотировании и цианировании. Если при шлифовании поверхностей после химико-термической обработки не возникают остаточные напряжения (обычно растягивающие), то усталостная прочность деталей возрастает. [c.651]

Стали обыкновенного качества используют для менее ответственного назначения из них изготовляют горячекатаный сортовой, фасонный и листовой прокат балки, прутки, швеллеры, уголки, листы, трубы, а также и поковки, работающие при относительно невысоких напряжениях. Они широко применяются для строительных и других сварных, клепаных и болтовых конструкций (балки, фермы конструкции подъемных кранов, корпусы сосудов и аппаратов, каркасы пороговых котлов, драги и т. д.), а также для малоответственных деталей машин (оси, валы, шестерни, пальцы траков, втулки, валики, болты, гайки и т. д.), не подвергающиеся термической обработке или находящиеся в термически обработанном состоянии. Многие детали из этих сталей (поршневые пальцы, толкатели, шестерни, червяки и т. д.), работающие в условиях износа и не требующие высокой прочности сердцевины, подвергаются цементации или цианированию. Стали обыкновенного качества наиболее дешевые. [c.266]

Твердость цианированного слоя на глубину 0,02—0,03 мм достигает HR 69—70 немного ( на 10° С) возрастает и теплостойкость. При нагреве для цианирования снимаются также напряжения, вызванные шлифованием. Цианирование повышает стойкость инструментов на 50—80%. [c.370]

Отработка конструкции этих деталей на технологичность заключается в выборе материала и формы детали. Материал детали после термообработки должен обеспечить требуемые физикомеханические свойства. Конструкцией детали должен быть предусмотрен соответствующий процесс термообработки. Для обеспечения высокой твердости и износостойкости лучше применять азотирование. Цементация, цианирование или индукционная закалка обеспечивают меньшую твердость и износостойкость. При разработке конструкции детали необходимо унифицировать материалы и виды термообработки, что повышает рентабельность производства за счет механизации процессов термообработки. У деталей, подвергающихся термообработке, не должно быть резких переходов, скопления металла, подрезок, длинных пазов, так как это приводит к образованию очагов внутренних напряжений, а следовательно, к короблению детали и возможности образования трещин. [c.120]

Низкий отпуск — нагрев закаленной стали до температуры в интервале 150—250° С, выдержка при этой температуре и охлаждение. Целью низкого отпуска является уменьшение внутренних напряжений и сохранение высоких значений твердости, пределов прочности и текучести при пониженных значениях вязкости. Применяется после закалки главным образом цементированных, цианированных деталей при требовании высокой поверхностной твердости и износостойкости, а также для инструментальных сталей. [c.28]

Низкий отпуск производится при температуре 150—200°. Такой отпуск главным образом снимает внутренние напряжения, а высокая твердость и износоустойчивость изделия сохраняются. Низкий отпуск применяется для инструментальных сталей, а также после закалки деталей, подвергнутых цементации, цианированию и поверхностной закалке. [c.49]

При расчете допускаемых напряжений изгиба [0-1 и Ка — коэффициент концентрации напряжений принимают для стальных зубчатых колес, подвергнутых нормализации или улучшению, — от 1,4 до 1,6 стальных зубчатых колес, подвергнутых объемной закалке, — 1,8 стальных зубчатых колес, подвергнутых цементации (азотированию) или цианированию, — 1,2 чугунных зубчатых колес — 1,2. [c.97]

При поверхностной закалке токами высокой частоты возникают значительные остаточные напряжения под твёрдым слоем, поэтому она не нашла пока широкого применения. Цианированные и азотированные стали не уступают цементованным в свпротивляемости контактным напряжениям при постоянной нагрузке, но не выдерживают значительных перегрузок вследствие малой толщины поверхностного слоя. Азотированные зубчатые колёса часто применяются в тех случаях, когда неосуществимо шлифование зубьев (например, внутренних) и поэтому необходимо уменьшать до минимума коробление зубчатых колёс.- Наибольшей сопротивляемостью контактным напряжениям отличаются цементованные зубчатые колёса из легированных сталей. [c.317]

Прп поверхностной закалке т. в. ч. могут возникать значительные остаточные напряжения растяжения в поверхностном слое во избежание этого необходима тщательная экспериментальная отработка режима закалки для каждого частного случая. Цианированные и азотированные стали не уступают цементованным в от-ношенитг сопротивляемости контактным напряжениям при постоянной нагрузке, но ие выдерживают значительных перегрузок вследствие малой толщины поверхностного слоя. [c.150]

Упрочнение деталей при четырех последних способах обусловлено главным образом возникновением сжимающих напряжений (порядка 40— 80 кПмм ) в поверхностном слое вследствие образования структур большего удельного объема (мартенсит при цементации и закалке т. в. ч. нитриды и карбонитриды при цианировании и азотировании), чем структура основного металла. [c.305]

На износ поверхности трения тормозного шкива значительно влияет высокий градиент температуры слоев металла, отстоящих на разных расстояниях от поверхности трения. Вследствие разно сти температур этих слоев возникают многократно повторяемые температурные напряжения, приводящие к отслаиванию тонких слоев металла тормозных шкивов в машинах тяжелого режима работы и к появлению на поверхности грения микроскопических трепшн, которые со временем увеличиваются и образуют сетку , снижающую прочность поверхностного слоя. Исследование трения асбофрикционных материалов по стальному шкиву с поверхностью трения, закаленной или цементированной на глубину 1,2 мм, показало, что износоустойчивость стальных поверхностей в значительной мере зависит от содержания углерода в стали цементированная сталь оказалась более износостойкой, чем закаленная сталь, и менее чувствительной к изменению условий трения. Однако при твердости НВ > 550 износ поверхности шкива был ничтожен для обоих методов обработки. Таким образом, испытания показали, что поверхностная закалка тормозного шкива токами высокой частоты, азотированием, цианированием или цементированием более способствует повышению износостойкости шкива, чем объемная закалка. В случае применения вальцованной ленты металлический элемент должен быть выполнен из чугуна или стали с твердостью поверхности трения не менее НВ 250. Более низкая твердость стального элемента приводит к задирам на рабочих поверхностях, быстро выводящим металлические элементы пары из строя. [c.580]

В закалённых с малым отпуском зубьях, особенно в зубьях с твёрдой коркой (цементованных, цианированных и азотированных), при недостаточной длительности отпуска могут быть остаточные напряжения растяжения, доходящие до 2000—2500 Kzj M. [48 . При наличии остаточного аустенита остаточные напряжения растяжения (под коркой) будут ещё большими, чем указанные выше, в результате распада аустенита (в корке) при повышенных рабочих температурах и контактных напряжениях. Поэтому в случае закалки цементованных зубчатых колёс непосредственно из цементационного ящика следует производить расчёт зубьев с учётом остаточных напряжений порядка 2500—3500 Kzj M (большие — при большем количестве остаточного аустенита после отпуска). Если зубчатые колёса подвержены действию значительных, но редких перегрузок, то некоторый процент остаточного аустенита в структуре материала поверхностного слоя является даже желательным. [c.274]

Отпуск мартенсита следует осуществлять сразу же после закалки во избежание стабилизации остаточного аусте-дита Оптимальные температуры отпуска разных сталей указаны в табл 46 Выдержка при каждом отпуске 1 ч, а последующее охлаждение следует проводить до комнатной температуры в целях более полного превращения остаточ ного аустенита в мартенсит На рис 219 указан трехкратный отпуск В зависимости от количества остаточного аустенита и типа инструмента количество отпусков может быть от двух до четырех Последний отпуск иногда совмещают с цианированием (насыщение поверхности азотом и углеродом), которое проводят в цианистых солях при отп После отпуска проводят контроль твердости, затем следует окончательная шлифовка (заточка) инструмента Для снятия возникших при этом напряжений инструмент иногда подвергают низкотемпературному отпуску (200—300 °С) Термомеханическая обработка быстрорежущих сталей разработана для некоторых видов инструмента Однако на не получила должного развития НТМО мало пригод ла из за низкой пластичности сталей и необходимости использовать мощное оборудование для деформации, а ВТМО взоможна только при скоростном нагреве и дефор мации и находит применение при изготовлении мелкого инструмента методом пластической деформации, например сверл, продольно винтового проката (И К Купалова) Карбидная неоднородность представляет со- ой сохранившиеся участки ледебуритной эвтектики в про катном металле (рис 220, с) Она определяется прежде всего металлургическим переделом, а именно кристаллизацией слитка и его горячей пластической деформацией Сильная карбидная неоднородность значительно уменьшает прочность, вязкость и стойкость инструмента Уменьшение карбидной неоднородности достигается комплексом мероприятий при металлургическом переделе Радикальным способом устранения карбидной неоднородности является [c.374]

С. К. у. Д. применяется гл. обр. после отжига или нормализации, более редко — после закалки и отпуска. Закалочная среда малоуглеродистой стали, в т. ч. и для деталей, подвергаемых цементации или цианированию, а также для среднеуглеродистой стали — вода. При закалке в воде среднеуглеродистой и высокоуглеродистой стали часто образуются закалочные трещины, особенно при обработке деталей сложной формы или имеющих острые подрезы в этом состоит осн. недостаток С. к. у. д. При закалке в масле сталь обладает по-ниж. твердостью, во мн. случаях закалка не воспринимается. Закалочные трещины могут возникать спустя нек-рое время после закалки — до операции отпуска для предотвращения трещин применяют закалку в воде с последующим переносом в масло закалку с неполным охлаждением, рассчитанным па самоотпуск немедленный отпуск сразу же после закалки. Следует также ограничивать концентраторы напряжений, могущие служить очагами образования трещин. При поверхностной закалке снагревом токами высокой частоты опасностьобразова-гшя закалочных трещин значительно меньшая. Тонкостенные детали из среднеуглеро- [c.232]

Освещается современное состояние вопроса учета износа при проектировании. Рассматриваются различные виды износа адгезионный и абразивный износы, образование изъязвлений и выкрашивание, образование раковин, электрохимическая коррозия, коррозия вследствие трения, коррозия вследствие напряжения. Приведены экспериментальные данные. В книге освещены также трение, смазка, поверхностные явления при высоких температурах, защита поверхностей от износа и коррозии с помощью нанесения гальванического покрытия, анодирования, металлизации распылением,. электромеханической полировки, по-BepxHO THoii закалки, цементации, индукционной закалки, азотирования, цианирования, нитроцементации и пламенной закалки. [c.252]

С увеличением размера образца величина предела выносливости уменьшается. Резко снижают предел выносливости концентраторы напряжений. Чем тщательнее обработана поверхность образца (детали), тем выше предел выпосл ивости. Коррозия сильно понижает предел выносливости. Для повышения предела выносливости стремятся упрочнить поверхность и создать в поверхностных слоях детали сжимающие остаточные напряжения, которые уменьшают опасность влияния рас-тя1 ивающих напряженийвозникающих при приложении внешних сил. Для стали это достигается путем механического наклепа, например упрочнением поверхности дробью, обкаткой роликами, закалкой при нагреве т.в.ч., а также химико-термической обработкой (азотирование, цианирование, цементация). [c.72]

На рис. III.2, а показаны кривые усталости для зубьев из сталей 12ХНЗА и 40Х при пульсирующем цикле изгибающих напряжений. Линия 1 соответствует зубьям из стали 40Х, подвергнутым цианированию, закалке и отпуску. Линия 2 для тех же зубьев, подвергнутых дробеструйной обработке. Как видно из графика, условный предел усталости в результате дробеструйной обработки увеличивается в 1,5—1,7 раза. [c.46]

Термическая и химико-термическая обработка применяются с целью изменения физико-механических и физико-химических свойств металлов, определяющих технологические и эксплуатационные характеристики деталей. Улучшение свойств металла при термической обработке является следствием структурных и фазовых изменений, а также изменений напряженного состояния металла (отжиг, нормализация, закалка и отпуск, улучшение, старение). Химико-термические процессы протекают с диффузионным насыщением поверхностных слоев деталей различными элементами при этом химический состав поверхностного слоя изменяется. С этой целью применяют цементацию (науглероживание), азотирование, цианирование, алитирование, хромирование, силици-рование. В результате неравномерности нагрева и охлаждения при термической обработке возникают термические напряжения, а неравномерность структурных превращений во времени и по сечению данной заготовки вызывает структурные напряжения. Все это приводит к деформации деталей. [c.234]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...