Закалка вторичная

Тепловой износ появляется под воздействием теплоты, возникающей в результате трения деталей при больших скоростях скольжения и при больших удельных давлениях. При этих условиях на трущихся поверхностях деталей образуется большое количество теплоты, которая не успевает отводиться в глубь металла, в результате чего поверхностные слои деталей нагреваются до высоких температур. В зависимости от материала и термической обработки деталей высокая температура, возникающая при трении, может привести к своеобразной термической обработке поверхностных слоев деталей, с явлениями перекристаллизации, отпуска, закалки, вторичной закалки и в отдельных случаях оплавления. В результате этих явлений структура поверхностных слоев деталей изменяется, и резко снижается прочность металла. [c.7]

Четвертая группа. Состояние закаленного сплава характеризуется неустойчивостью. Даже без всякого температурного воздействия в сплаве могут происходить процессы, приближающие его к равновесному состоянию. Нагрев сплава, увеличивающий подвижность атомов, способствует этим превращениям. При повышении температуры закаленный сплав все больше приближается к равновесному состоянию. Такая обработка, т. е. нагрев закаленного сплава ниже температуры равновесных фазовых превращений, называется отпуском. Отпуск, если он происходит при комнатной температуре или при невысоком нагреве, называют старением. И при отжиге первого рода, как и при отпуске, сплав приближается к структурному равновесию. В обоих случаях начальную стадию характеризует неустойчивое состояние, только для отжига первого рода оно было результатом предварительной обработки, при которой, однако, не было фазовых превращений, а для отпуска — предшествовавшей закалкой. Таким образом, отпуск — вторичная операция, осуществляемая всегда после закалки. [c.226]

Для деталей, от которых требуется только поверхностная твердость, а остальные механические свойства не имеют большого значения, применяют закалку непосредственно с цементационного нагрева, т. е. 900—950°С (рис. 264,а). Выросшее в результате цементации зерно аустенита дает крупноигольчатый мартенсит на поверхности и грубо крупнозернистую структуру в сердцевине. Однако в последнее время ряд усовершенствований позволил применить этот способ и для ответственных детален (например, зубчатых колес коробки передач автомобиля и др.). Этот способ обладает и некоторыми несомненными преимуществами. Другие режимы термической обработки, которые мы рассмотрим ниже, предусматривают вторичные нагревы цементованных деталей до высоких температур. Эти нагревы вызывают дополнительное колебание детали и удорожают процесс термической обработки. Закалка с цементационного нагрева дает меньшую деформацию детали и обходится дешевле — это ее преимущества. [c.329]

Описанное явление носит название вторичной закалки или вторичной твердости, так как мы знаем, существенный момент,. характеризующий закалку в стали — образование мартенсита. Если температура отпуска не превышает 600°С, то повторение операции отпуска не снижает твердости, наоборот, твердость по сравнению с закаленным состоянием даже несколько увеличивается (рис. 321). При отпуске выше 600°С твердость снизилась бы вследствие распада мартенсита и коагуляции карбидов. [c.428]

Необходимую высокую твердость стали типа XI2 можно получить, закаливая ее от высоких температур (1,150°С) в масле и получая, следовательно, большое количество остаточного аустенита, а затем путем обработки холодом и отпуска добиваться разложения остаточного аустенита и получать высокую твердость (>HR 60). Такой метод обработки на так называемую вторичную твердость, применяемый для быстрорежущей стали, принят и при обработке высокохромистых сталей. Но чаще сталь типа Х12 закаливают с температур, дающих наибольшую твердость после закалки (от 1050—1075°С) и последующего низкого отпуска (при 150— 180°С). Твердость в обоих случаях одинаковая (HR 61—63), но в первом случае сталь обладает более высокой красностойкостью, а во втором — большей прочностью. [c.436]

После предварительной обработки на металлорежущих станках поверхности коренных и шатунных шеек стальных валов вторично подвергают термической обработке (закалке и отпуску). Закалка проводится токами высокой частоты на специальных агрегатах, а низкотемпературный отпуск, осуществляемый для снятия напряжений, — в специальных печах конвейерного типа. Вторичная термическая обработка улучшает механические свойства стали, повышает поверхностную твердость и износостойкость шеек. [c.376]

Неполная закалка осуществляется при нагреве стали ниже линии 08Е, но выше Р8К- В результате охлаждения с критической скоростью закалки в доэвтектоидных сталях образуется структура феррита и мартенсита, а в заэвтектоидных — мартенсита и вторичного цементита. [c.119]

Неполной закалке подвергают инструменты из заэвтектоидных сталей, поскольку наличие включений вторичного цементита увеличивает твердость закаленного инструмента, так как цементит по твердости превосходит мартенсит (см. рис. 9.3). [c.119]

Иногда используются индукторы-трансформаторы, позволяющие повысить напряжение на индукторе. Вторичный виток может быть сделан сменным, что повышает универсальность индуктора. Индукторы-трансформаторы наиболее эффективны при закалке небольших участков изделий малого диаметра, когда длина индуктирующего провода обычного индуктора много меньше длины подводящих шин, а увеличить число витков не представляется возможным. [c.181]

Полученные на отдельных операциях дефекты, например, микротрещины, также могут развиваться или залечиваться на последующих операциях. Влияние черновых операций на показатели качества готового изделия проанализировано в работе [226], в которой показано, что после обточки и закалки заготовки при последующем шлифовании круг создает на участках микровыступов шероховатой поверхности тепловые удары, вызывающие мгновенный нагрев и структурные изменения поверхностного слоя металла. При чистовых режимах шлифования на участках обработанной поверхности, расположенных под выступами неровностей, возникают зоны отпущенного металла пониженной твердости, а при черновых — зоны твердого металла, претерпевшего вторичную закалку. В обоих случаях на границах разных структур развиваются значительные остаточные напряжения, снижающие долговечность деталей, а иногда вызывающие появление шлифовочных трещин. При шлифовании с охлаждением влияние тепловых ударов ослабевает. [c.471]

Одновитковые индукторы (получающие питание через понижающий трансформатор) для нагрева деталей диаметром до 100 мм под поверхностную закалку, пайку и другие операции закрепляются обычно на вторичной обмотке этого трансформатора. Индукторы для нагрева деталей диаметром более 100 мм рекомендуется дополнительно снабжать одной или несколькими изолированными опорами, так как медный индуктирующий провод обычно не имеет достаточной жесткости (см. рис. 8-1). При присоединении к понижающему трансформатору индуктор должен свободно ложиться на эти опоры для обеспечения удобства его замены. Затем с помощью поворотных планок индуктор прижимается к опорам. Для выравнивания по высоте опоры могут иметь винтовые устройства для регулировки. Для этой цели могут также служить изоляционные прокладки. [c.96]

Простейший индуктор для непрерывно-последовательной закалки (рис. 8-4) изготавливается из прямоугольной медной трубки, которая или приваривается к токоподводящим шинам 1 или прямо подсоединяется при помощи прижимных планок к вторичной [c.123]

При закалке горизонтально расположенных поверхностей для предупреждения попадания отраженных струи воды в зону нагрева параллельно с индуктирующим проводом на некотором расстоянии от магнитопровода устанавливается трубка воздушного дутья. Чтобы индуктор мог свободно опираться роликами на закаливаемую поверхность, он соединяется с понижающим трансформатором гибкими шинами. Гибкие шины представляют собой плоский набор круглых многожильных медных проводников диаметром 6—8 мм длиной 100—200 мм. Концы этих проводников припаиваются к медным контактным колодкам, одна из которых присоединяется к индуктору, вторая — к вторичной обмотке трансформатора. Для охлаждения эти проводники или заключаются в резиновые шланги, или просто поливаются водой. Вода должна отводиться в сторону, чтобы она не попала на нагреваемую поверхность. Иногда, чтобы избежать гибких шин, в которых теряется значительная доля мощности, индуктор прямо подсоединяют к трансформатору. При этом трансформатор не имеет отдельного крепления к конструкции. Он как бы едет по закаливаемой поверхности на индукторе. [c.131]

Индуктор-трансформатор, чертеж которого приведен на рис. 10-14, предназначен для групповой термообработки шеек валов электродвигателей нескольких габаритов. Для нагрева коротких шеек многовитковый индуктор изготовить не удается. Одновитковый индуктор не согласуется с понижающим трансформатором. Для нагрева длинных, шеек можно было бы использовать многовитковый индуктор. Однако при установке и снятии деталей электрическая изоляция витков неизбежно повреждается. Кроме того, при переходе от закалки одного вала к закалке другого необходимо менять целиком весь сложный многовитковый индуктор. Индуктор-трансформатор (рис. 10-14) используется для термообработки шеек валов десяти типоразмеров. Первичная обмотка 3 имеет пять витков, вторичная 8 одновитковая. Длина цилиндра, образующего внутреннюю поверхность вторичной обмотки, равна ширине шейки, подлежащей нагреву. [c.166]

Вторичная обмотка зажата между двумя изоляционными шайбами 4 VI 11. Вода подводится через штуцеры 2 к внутренней полости шайбы 11, проходит вверх вдоль щели между закаливаемой деталью 6 и вторичной обмоткой 8 и выходит наружу через отверстия в шайбе 7. Такой индуктор-трансформатор легко перестраивается для закалки шеек других диаметров и длин. Для этого необходимо сменить простую деталь — вторичную обмотку 8 — и столь же простые детали, поддерживающие и центрирующие вал 6. Закаливаемый вал 6 вверху направляется шайбой 7, снизу центруется оправкой 10, которая сидит на водяной турбинке 1, вращающей вал в процессе нагрева и охлаждения шпильки 9 и шайбы 5 стягивают всю конструкцию в единый узел. [c.167]

Следовательно, растворимость примесей внедрения (С, N, О) в тугоплавких металлах VA групп (Сг, Мо, W) при низких температурах (для этих металлов — ниже 1000° С) не превышает 1—2 анм (не более 0,0001 мас.%) при повышении температуры растворимость элементов внедрения резко возрастает и при 1500° С может достигать 1000 анм, а выше 2000 С — 10000 анм. Это позволяет осуществить термическую обработку - получить в результате закалки от высоких температур пересыщенный по примесям твердый раствор, из которого при последующем старении выделяются вторичные фазы. [c.6]

Наибольшие температуры возникают при шлифовке, для которой характерны прижоги закалки или прижоги отпуска. В этом случае имеется по меньшей мере пять зон с разной структурой. Самая глубокая — зона нормальной структуры. Вблизи поверхности имеется зона ползучести, где металл, стремится увеличить свой объем. В этой зоне возникают напряжения сжатия и поэтому в предыдущей зоне возникают напряжения растяжения. Характерная структура этой зоны — тростит, который имеет меньший объем, чем /мартенсит. Если в поверхностном слое преобладает аустенит, а нижние слои содержат тростит, то преобладающими окажутся напряжения растяжения. Если в поверхностных слоях преобладает мартенсит вторичной закалки, а отпущенный слой незнач телен, то будут преобладать сжимающие напряжения. [c.127]

Интенсификация режима обработки не должна сопровождаться ухудшением качества поверхности. Особенно опасен перегрев, появление при шлифовании прижогов, т. е. участков с пониженной твердостью, и трещин. При шлифовании непосредственно на поверхности может образоваться зона вторичной закалки, под которой располагается слой отпущенного металла с постепенным переходом к исходной твердости. Температурное воздействие в процессе шлифования связано со структурными преобразованиями в слое, появлением внутренних напряжений. При большой глубине распространения тепла величина вторично-закаленной зоны невелика, тепло нижележащих слоев способствует отпуску поверхностного слоя с образованием в нем напряжений растяжения. Их формированию благоприятствует наличие в структуре аустенита. Прижоги и трещины возникают чаще всего при чрезмерно большой поперечной подаче (глубине шлифования), а также при большом биении круга или детали. Прижогов можно избежать, если увеличить, окружную скорость вращения детали или продольную подачу. При скоростном шлифовании выделяется больше тепла число оборотов детали берется более высоким, охлаждение круга необходимо усилить. Больше [c.27]

При изнашивании монолитным абразивом с большой скоростью скольжения возможны температурные изменения поверхностного слоя металла. Примерами подобного рода явлений могут слул<ить местный отпуск поверхностного слоя закаленных деталей или вторичная закалка в процессе шлифования. [c.19]

В процессе эксплуатации этих деталей в определенных неблагоприятных условиях трения происходит высокий нагрев поверхностных слоев металла, возникает процесс схватывания второго рода. В результате этого происходит плавление тонких поверхностных слоев металла шестерни, размазывание и налипание их на трущиеся поверхности. Высокий нагрев поверхностных объемов металлов в условиях схватывания второго рода приводит к их отпуску, вторичной закалке и резкому изменению механических [c.19]

В поверхностных объемах металлов происходила пластическая деформация, отпуск металла и образовывался твердый слой в результате вторичной закалки металла, под закаленным слоем образовывался отпущенный слой (фиг. 15, 17). Температура поверхностных слоев металла резко повышалась и достигала 1250° С-В поверхностных слоях металлов происходили фазовые превращения (фиг. 18). [c.33]

Фиг. 106. Микрофотографии сечения поверхности трения гильзы второго цилиндра после 292 ч работы а — в сечении поверхности виден белый. нетравящийся слой вторичной закалки б — в поверхностном слое видны трещины, развивающиеся от поверхности трения вглубь металла.

Отпуск быстрорежущей стали нужно производить при 560 При однократном отпуске применяется трехчасовая выдержка при указанной температуре, что необходимо для выделения из аустенита мельчайших карбидов этим понижается легированность аустенита, что повышает температуру конца мартенситного превращения М,,. и обеспечивает возлюжность превращения остаточного аустенита в мартенсит при последующем охлаждении. Вторичное мартенситное превращение начинается при охлаждении примерно при 200° (см. утолщенный участок внизу кривых на фиг. 234). В результате получается структура из первичного мартенсита, образовавшегося при закалке вторичного мартенсита, образовавшегося при отпуске, и карбидов (фиг. 235, б), причем твердость составляет Я с = 65. [c.346]

Нормальная структура заэвтектоидной зоны — пластинчатый перлит, окаГ .мленный тонкой сеткой вторичного цементита (рис. 263,а). Однако иногда встречается и так называемая анормальная структура, в которой избыточный цементит находится в виде массивных включений (рис. 263,6) и зачастую окружен свободным ферритом. Эти грубые включения цементита при нагреве с трудом переходят в твердый раствор, который в этих местах не насыщен углеродом. Мягкие пятна, получающиеся после закалки на поверхности цементированных деталей, образуются часто у сталей, склонных к образованию анормальной структуры. [c.326]

Температура закалки заэвтектоидных сталей У10А и У12А лежит в интервале между Лсз и Лс, структура их в закаленном состоянии состоит из мартенсита и из избыточных (вторичных) карбидов (см. рис. 228). Олтимальные температуры закалки для сталей перечисленных марок приведены на рис. 311. [c.413]

Углеродистые стали в исходном (отожженном) состоянии имеют сруктуру зернистого перлита, низкую твердость НВ 170—180 (1700—1800 МПа) и хорошо обрабатываются резанием. Температура закалки углеродистых инструментальных сталей от У8 до У12 должна быть 760—810 °С, т. е. несколько выше ЛС), но ниже Ас , для того, чтобы в результате закалки стали получалась мартенсит-ная структура и сохранилось мелкое зерно и нерастворенные частицы вторичного цементита. Закалку проводят в воде или водных растворах солей. Мелкий инструмент из сталей У10, У11, У12 для умеЕ1ьшения деформа[щи охлаждают в горячих средах (ступенчатая закалка). [c.296]

Детали, закаленные на мартенсит, упрочняют обработкой на белый слой точением твердосплавными резцами с большим отрицательным передним углом (до 45°) без смазочно-охлаждающих жидкостей при скорости резания 60 — 80 м/мин. Поверхностный слой при этом подвергается своего рода термомеханической обработке, представляющей собой совмещение процессов высокотемпературной деформации и вторичной закалки. На поверхности образуется светлая нетравящаяся корка толщиной 0,1—0,2 мм, обладающая высокой твердостью НУ 1000—1300 При исходной твердости материала НУ 600—700) и состоящая из мелкозернистого (размер зерна 0,05—0,1 мкм) тонкоигольчатого мартенсита втюричной закалки с высокодисперсными карбидными включениями. В зоне белого слоя возникают чрезвычайно высокие сжимающие напряжения (до 500 кгс/мм ), обусловливающие резкое повыщение циклической прочности. Усталостно-коррозионная стойкость повышается примерно в 10 раз п6 сравнению с исходной. Хорошие результаты получаются только йрн условии сплошности белого слоя. В противном случае на участках разрыва слоя возникают скачки напряжений, снижаюНтие циклическую прочность. Чистовую обработку белого слоя производят микрошлифованием, полированием и суперфинишированием. [c.323]

На средней частоте используются трансформаторы с замкнутой магнитной цепью броневого типа. Особенностью трансформаторов является высокая концентрация электромагнитной энергии и малые габариты, что позволяет встраивать их в закалочные станки и технологические линии. В некоторых многопозиционных станках, например в станках для закалки коленчатых валов, требование малых размеров трансформаторов является одним из основных. Трансформаторы универсальных закалочных установок и регулировочные автотрансформаторы кузнечных нагревателей должны иметь переменный коэффициент трансформации. Закалочные трансформаторы работают на нагрузку с коэффициентом мощности 0,2—0,4, часто в повторнократковременном режиме. Все трансформаторы имеют водяное охлаждение обмоток и магнитной цепи. Имеются три основные конструкции трансформаторов. Трансформаторы с цилиндрическими обмотками (ВТО-500, ВТО-1000) имеют одновитковую вторичную обмотку и помещенную внутрь нее много-витковую первичную. Магнитная система охлаждается радиаторными листами с припаяины.мп к ним трубками охлаждения. Трансформаторы просты II экономичны, но для изменения коэффициента трансформации ( гр) требуют смены перпичной обмотки. Серийно такие трансформаторы не выпускаются, но изготавливаются многими заводами для своих потребностей. Мощность трансформаторов 500 и 1000 кВ-А, частота 2,5 и 8 кГц. Трансформатор ТВД-3 имеет дисковые первичные и вторичные обмотки, что обеспечивает хорошее использование меди. Трансформатор имеет 44 ступени трансформации за счет переключения первичных и вторичных витков. Мощность 2000 кВ-Л, частота 2,5—8 кГц [41]. [c.170]

Температура закалки стали Р18 - 1220...1290 °С, Р6М5 - 1210...1230 С. Высокие температуры необходимы для более полного растворения вторичных карбидов и получения высоколегированного аустенита. [c.109]

Под белым слоем на предварительно закаленных сталях наблюдается зона понижешюй микротвердоста и повышенной травимости, которая представляет собой мартенсит вторичной закалки с пониженным содержанием углерода, хрома и других карбидообразующих элементов и с уменьшенным количеством карбидов. [c.115]

Измерение микротвердости и микроструктуры в де-формированном поверхностном слое образца показало резкую неравномерность ее распределения и различную степень пластической деформации. Формирование структуры рабочего слоя в процессе удара определяется исходной структурой материала, продолжительностью времени контакта, контактной температурой, скоростью приложения нагрузки. При и = 3,2 м/с и W== ,2 Дж максимальная микротвердость на поверхности удара составляет 12 000 МПа, минимальная — 4200 МПа. Измерение микротвердости по поверхности и по глубине образца после удара показало, что распределение микротвердости в зоне удара неравномерное. Неравномерно распределяется и температурное поле. Динамический характер пластического деформирования, во время которого теплообмен в зоне контакта практически отсутствует, вызывает на пятнах фактической площади контакта мгновенные скачки температуры, т. е. температурные вспышки, величина которых при тяжелых режимах намного превышает среднкно температуру. Несмотря на то, что глубина действия температурных вспышек при ударе локализуется в слое толщиной несколько микрометров, они способствуют структурным превращениям и изменению микротвердости. В некоторых случаях удалось наблюдать полоски вторичной закалки. Их микротвердость составила 12 880 МПа. Микротвердость подстилающего слоя на расстоянии 0,01 мм от поверхности меньше мик-ротвердости металлической основы и составляет 3300 МПа, что соответствует приблизительно температуре 400 500° С. Следовательно, при единичном ударе в зоне контакта в отдельных микрообъемах возникают температурные скачки, упрочняющие эти участки. Под ними и вблизи них находятся участки, микротвердость которых ниже исходной, а температура достигает лишь температуры отпуска. Наблюдаемые температурные изменения связаны с изменениями структуры и прочностных свойств соударяющихся материалов. [c.146]

Под поверхностью белого слоя наблюдается зона металла с пониженной коррозионной стойкостью. Эта зона представляет собой мартенсит вторичной закалки, но с пониженным содержанием углерода, хрома и других карбидообразующих элементов. Электродный потенциал белых слоев более положителен, чем потенциал основного металла на 20—30 мВ, Опыты показали, что на образцах с нанесенным белым слоем торцы их (исходный металл) служат анодами и активно растворяются, поверхности же, обработанные на структуру белого слоя , являясь катодами, практически не корродируют., елые слои характеризуются повышенной коррозионной стойкостью как в нейтральных (3 %-й водный раствор Na l), так и в кислых (растворы серной и соляной кислот) средах. [c.113]

Фиг. 5. Шестерня полуоси заднего моста автомобиля ГАЗ-51 после 100 тыс. км пробега а — внешний вид поверхности трения б — участок поверхности тренпя, видны чередующиеся надрывы tX20) а —микроструктура поверхности трения в сечении, виден, деформированный, разупрочненный слой ме-. талла (Х600) г — участок поверхности трения с налипшими частицами металла (Х20) (9 —микроструктура поверхности трения в сечении, виден налипший слой металла, слой вторичной закалки и отпущенный слой (ХЗОО).

Фиг. 6. Шейка двойной шестерни привода нагнетателя двигателя АШ-82Т после 600 ч работы а — внешний вид поверхности трения б — участок поверхности трения, видны следы размазывания металла (Х18) а — микроструктура поверхности трения в сечении, виден слой вторичной закалки, под ним отпущенный слой (Х400).

Фиг. 144. Поверхность трения опорного кольца привода генератора двигателя АШ-62ИР после 600 ч работы а — участок поверхности, на котором произошло разрушение металла, видны следы размазывания металла (Х12) б — микроструктура сечения поверхностного слоя, виден слой вторичной закалки.

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...