Упрочнение термической объемной обработкой

Л. УПРОЧНЕНИЕ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБЪЕМНОЙ ОБРАБОТКОЙ [c.367]

Объемное упрочнение применяется для повьпиения статической прочности деталей, у которых рабочие напряжения распределены по сечению более или менее равномерно. Объемное упрочнение осушествляется как правило термической объемной обработкой. Формирование требуемых эксплуатационных свойств деталей при термической обработке достигается правильным выбором материала, скорости и температуры нагрева, времени вьщержки, скорости охлаждения, глубины прокаливаемости, а также сочетанием различных методов термообработки. [c.365]

Для обеспечения высоких показателей твердости и прочности при динамических нагрузках зубчатые колеса подвергаются окончательной термической обработке. Для этого используются следующие основные методы упрочнения закалка объемная с последующим отпуском, закалка поверхностная и химикотермическая обработка. [c.615]

После сварки, если требуется высокая прочность в сварном шве, сварное соединение подвергают термической обработке, состоящей из одинарного или двойного старения. Во избежание слишком больших объемных изменений, могущих иметь место при старении, сварное соединение рекомендуется сначала быстро нагреть до более высокой температуры (до температуры небольшого перестаривания) для снятия сварочных напряжений, а затем подвергнуть второму старению при пониженных температурах с тем, чтобы вызвать дополнительное старение для упрочнения. [c.229]

В настоящее время повышение долговечности зубчатых колес достигается такими способами упрочнения, как химико-термическая обработка, объемная закалка, закалка с нагревом ТВЧ, газопламенная закалка. Однако эти способы упрочнения имеют ограниченное применение в единичном и мелкосерийном производстве ввиду их технологической сложности и необходимости дополнительной обработки после закалки, а в некоторых случаях не находят применения и по экономическим соображениям. Поэтому очень часто, особенно в условиях ремонтного производства, зубчатые колеса устанавливают в машины термически не обработанными, что приводит к их быстрому износу и к потере первоначальной точности. В связи с этим изыскание нового метода упрочнения зубчатых колес становится актуальнейшей задачей. [c.115]

Упрочнение деталей, лимитирующих наработку отремонтированных агрегатов, - это повышение сопротивляемости элементов этих деталей разрушению, остаточной деформации или изнашиванию. Упрочняющие мероприятия выполняются путем нанесения износостойких покрытий, термической или химико-термической обработки, поверхностного или объемного пластического деформирования материала заготовки. [c.35]

Вместо объемно-упрочненных высокопрочных сталей применяют средне- и низкоуглеродистые стали, подвергнутые поверхностному упрочнению. Его проводят следующими технологическими методами 1) закалкой с индукционным нагревом 2) химико-термической обработкой [c.278]

С точки зрения формирования свойств таких нормалей можно назвать два основных направления изготовление деталей холодной высадкой или холодной объемной штамповкой из предварительно термически обработанной стали с упрочнением ее в процессе холодной деформации и изготовление деталей на токарных автоматах из неупрочненной стали с последующей окончательной термической обработкой. [c.545]

Гибкость технологического процесса, обеспеченная современной техникой регулирования режимов, позволяет при единовременной обработке создавать в отдельных частях деталей оптимальные свойства, которые не могут быть получены при объемной термической обработке, и поэтому конструктивная прочность всей детали значительно повышается. Ниже рассмотрены три примера обработки типовых деталей закалка крестовин карданного вала, улучшение шлицевых втулок, упрочнение картеров ведущих мостов , показывающие большие возможности термической обработки, использующей нагрев ТВЧ. [c.554]

Достаточно простая для металлургов гибкая форма воздействия на свойства металла и удовлетворения специальных требований машиностроительных отраслей — это микролегирование в сочетании с контролируемой прокаткой. Применение такого проката в кузнечном производстве для изготовления поковок позволяет отказаться от их термической обработки (нормализации) и, кроме того, благодаря повышению прочности уменьшается металле- и энергоемкость. В этом случае не требуется также объемная термическая обработка, а необходимо лишь местное упрочнение. [c.421]

При термической обработке трещины закалочные дефекты в объемной однородной структуре отклонения в толщине поверхно стно-упрочненного химико-термиче ОКОЙ обработкой или закалкой с на [c.434]

Детали и механизмы машин во многих случаях работают при высоких тепловых и механических нагрузках, в химически активных и абразивных средах. Широко применяемые технологии упрочнения — механическая, термическая и химикотермическая обработка часто не обеспечивают требуемого повышения эксплуатационных свойств материалов. Применение объемного легирования также не решает полностью этой задачи, так как объемное легирование связано, как правило, с использованием дефицитных материалов Сг, Мо, W, Ti, Ni. Кроме того, для увеличения ресурса изделий зачастую не требуется повышение их объемных свойств, так как для защиты их от изнашивания и коррозии достаточно поверхностного упрочнения материала, например, нанесением защитного покрытия толщиной 1 —100 мкм. Основной же объем материала испытывает лишь сравнительно незначительные разрушающие воздействия нагрузок и химически активных сред и не требует упрочнения. В связи с этим такой способ увеличения ресурса работы изделий, узлов и механизмов машин нецелесообразен и экономически невыгоден. [c.109]

Физико-механические свойства сталей можно повысить применением объемной или поверхностной термической (нормализация, закалка, отпуск) или химикотермической (цементация, азотирование, цианирование и т. д.) обработки, а также поверхностным упрочнением (дробеструйная обработка, обкатка закаленными роликами и т. д.). [c.13]

Объемная термическая обработка путём нормализации, закалки или отжига, а также разные методы поверхностного упрочнения — поверхностная закалка с нагревом токами высокой и промышленной частоты, цементация, цианирование и другие — являются весьма важной частью общего технологического процесса производства любой машины по следующим причинам [c.396]

Многие поковки после их механической обработки, кроме рассмотренных методов объемной термической обработки, подвергают поверхностному упрочнению разными методами химико-термической обработки пли поверхностной закалка. [c.399]

ХР повышенной прочности (табл. 1—9, рис. 1—8) при.меняется для небольших деталей, работающих на износ в условиях трения, при средних удельных давлениях и скоростях. В зависимости от назначения, формы, размеров детали и требований к свойствам сердцевины сталь может подвергаться различной термической обработке для получения соответствующих свойств — цементации с двойной или одинарной объемной закалкой или поверхностному упрочнению с нагревом т. в. ч. непосредственно после цементации или после цементации и улучшения. [c.319]

Основные работы по созданию жаропрочных дисперсноупрочненных материалов на основе никеля, кобальта, меди, хрома, железа, вольфрама и других металлов были развернуты в начале 60-х годов. Было показано, что наиболее эффективное упрочнение обеспечивается при Содержании упрочняющей фазы 3-15% (объемн.), размере ее частиц до 1 мкм (лучше 0,01 - 0,05 мкм) и среднем расстоянии между ними 0,1 - 0,5 мкм. Дисперсноупрочненные материалы сохраняют микроге-терогенное строение и дислокационную субструктуру, формирующуюся в процессе их деформации и термической обработки, а следовательно, и работоспособность вплоть до 0,9 - 0,95 матрицы. [c.169]

Изделия из суперсплавов направленной кристаллизации подвергают термической обработке на твердый раствор, чтобы повысить их прочность за счет измельчения выделений у -фазы. Применительно к обычным отливкам из высокопрочных сплавов с высокой объемной долей у -фазы (>0,5) такая обработка вызывает снижение пластичности и долговечности в условиях ползучести. В этих условиях упрочнение зерен делает затруднительной призернограничную деформацию, которая необходима для аккомодации формоизменения зерен в результате деформирования поликристаллического тела. В результате возрастает вероятность возникновения зернограничных трещин и снижаетсй пластичность и долговечность изделия в условиях ползучести. Работоспособность изделий из суперсплавов направленной кристаллизации не лимитирована способностью передачи деформации через границы зерен без возникновения трещин, эти изделия в литом состоянии характеризуются наличием более грубых и менее равномерно распределенных выделений у -фазы, так что обычно применительно к этим сплавам термическую обработку на твердый раствор используют для оптимизации механических свойств [3, 11]. [c.253]

Объемная закалка вызывает увеличение твердости не только поверхности зуба, но и его сердцевины. В результате зуб становится хрупким и легко разрушается при ударах. Поэтому объемная закалка уступила место поверхностным термическим и хими-ко-термическим методам упрочнения. Такой обработкой можно достигнуть высокой твердости поверхностных слоев материала зубьев при сохранении вязкой сердцевины. [c.252]

В формулах (28) (29) и (32) не фигурируют параметры характеризующие свойства частиц карбонитридов т е на первый взгляд природа частиц упрочняющей фазы не влияет на свойства стали а все опреде ляется концентрацией и размером частиц упрочняющей фазы В действительности параметры % и D непосредственно зависят от природы выделяющейся фазы режима термическом обработки и содержания ле гирующего элемента в стали Так при одинаковом содержании в низколегированных сталях Nb V и Ti их объемная доля близка но размер частиц карбида Nb будет минимальным а карбида Ti — максимальным Поэтому параметр > будет возрастать от стали с ниобием к стали с ванадием и затем к стали с титаном а упрочнение согласно урав нениям (28) и (29) будет уменьшаться в той же последовательности В этом примере природа упрочняющей фазы проявилась в размере частиц упрочняющей фазы и связанным с ней значением межчастичного расстояния являющегося главным фактором упрочнения [c.135]

В каждом из названных направлений изготовления нормалей компоновка термических отделений, их назначение, размещение и тип агрегатов, порядок операций различны. Следует, однако, отметить, что в ряде случаев, особенно для ответственных тяжелонагружаемых нормалей (болты крышки шатуна, моторные шпильки, нормали сцепления, гайки затяжки стремянок редукторов ведущих мостов и др.) их, несмотря на упрочнение в процессе холодной объемной штамповки, все же необходимо подвергать окончательной термической обработке, а особо сильно изнашиваемые — нитроцементации или цианированию. [c.545]

Для целей инструментального производства поверхностной за калке подвергают стали У8 и У10, У12. Индукционную закалку на чинают использовать для упрочнения штамповых и цементованных ста лей после химико-термической обработки. Специально для целей объемно-поверхностной закалки разработаны стали пониженной про-каливаемости типа 58 (55ПП). [c.611]

Для определения сил деформирования при многопереходной штамповке необходимо использовать имеющиеся в наличии кривые упрочнения, полученные при ступенчатом нагружении или построенные для предварительно деформированных сталей. При многих видах холодной объемной штамповки деформирование осуществляется осадкой и высадкой. Кривые упрочнения, построенные в координатах о —е, но при разных схемах напряженного состояния, зачастую не совпадают друг с другом. При этом различия между напряжениями течения, установленными по результатам испытания при различных схемах напряженного состояния, зависят от природы металла, предшествующих видов и режимов термической обработки, температурноскоростных условий деформирования и т. п. [c.281]

Машино-, приборостроение и многие другие отрасли народного хозяйства используют материалы, прошедшие деформационное, термическое или xимикo-tepмичe кoe упрочнение. Часто традиционные способы упрочняющих технологий оказываются недостаточно эффективными при решении задач новой техники. Это привело к тому, что в последнее время появились способы и режимы, в основе которых лежат приемы, позволяющие интенсифицировать многие физико-химические процессы за счет использования природы материалов и особенностей протекающих в них структурных превращений. К ним можно отнести лазерную и плазменную обработку, применение которых позволяет достичь сверхвысоких скоростей нагрева и охлаждения, что, в свою очередь, приводит к уникальным структурным изменениям, динамическому старению (старению под напряжением) и т. д. На основании теоретических и лабораторных исследований уже сейчас разработаны некоторые технологии, использующие эти эффекты. К таким технологиям может быть отнесена термоциклическая обработка (ТЦО), первые исследования которой. были начаты еще в середине 60-х годов. ТЦО состоит из периодически повторяющихся нагревов и охлаждений по режимам, учитывающим внутреннее строение материала, а именно разницу в теплофизических характеристиках фаз, объемный эффект фазовых превращений и др. Такой подход делает возможным за довольно короткое время, включив в Работу практически все резервы, сформировать оптимальную структуру. 1 При этом могут быть существенно расширены возможности в части полу-) чения материалов с заданными свойствами и совершенствование на этой юснове машин, конструкций, отдельных узлов и деталей. Все это ставит ТЦО в разряд перспективных направлений в металлообработке. [c.3]

Волокна, полученные любым из рассмотренных способов, вводят в матрицу. При изготовлении металлокерамических армированных композиций готовят шихту из смеси порошка матрицы и волокон, которую затем прессуют и спекают. В процессе приготовления шихты важно обеспечить равномерность распределения волокон в матрице, которое иногда нарушается из-за образования комков волокон в ходе перемешивания. Применяют механическое и химическое смешивание. Шихту можно прессовать любым известным способом. Следует указать, что при прессовании изделий в прессформах волокна ориентируются в плоскостях, расположенных нормально к сжимаюшим усилиям, в самих же плоскостях они ориентированы хаотично. Экструзией и прокаткой можно получить направленную структуру композиций, что является важным преимуществом этих методов формования. Спекание спрессованной смеси исходных материалов проводят при температуре 0,7—0,8 Гпл матрицы, чаще всего в атмосфере водорода, инертных газов или вакууме. При спекании композиций наряду с процессами сцепления, уплотнения и упрочнения может происходить и взаимное растворение компонентов. Для армированных систем важно ограничить спекание температурновременными пределами, при которых достигается достаточно прочное сцепление, а заметного растворения не наблюдается. После спекания изделия могут быть подвергнуты дополнительной обработке с целью повышения их физико-механических свойств или придания окончательных размеров и формы. Спекание сформованной смеси исходных материалов может быть заменено пропиткой спрессованных волокон расплавленным материалом матрицы. При этом отпадает необходимость в приготовлении шихты. Пропиткой можно получить практически беспористый материал, равномерно распределять компоненты, варьировать в широких пределах объемное содержание арматуры, диаметр и длину волокон, создавать нужную ориентацию, сохранять исходную форму и размеры волокон, использовать стандартное оборудование термических участков. Однако для получения хорошей композиции необходимо смачивание волокон жидкой матрицей. Кроме того, при пропитке жаропрочными ма- [c.465]

Основным видом термической обработки ранее являлась объемная закалка. Колеса соответственно изготовляли из сталей типа 40Х, а в более ответственных случаях из 40ХН, 40ХН2МА и др. Однако объемная закалка не сохраняет вязкую сердцевину при высокой твердости поверхности. Обычно твердость поверхности ННС 45—55. Поэтому в настоящее время объемная закалка уступает место поверхностным термическим и химико-термическим методам упрочнений. Такой обработкой можно достигнуть высокой твердости поверхностных слоев материала и создать в них напряжения обратного знака при сохранении вязкой сердцевины. [c.254]

Полуоси, изготовленные из стали 47ГТ и закаленные при глубинном индукционном нагреве, при равных значениях статической прочности обладают значительно более высоким пределом выносливости по сравнению с полуосями, изготовленными из более дорогой легированной стали и подвергнутыми объемной термической обработке. Повышение механических свойств полуосей из стали 47ГТ после объемно-поверхностного упрочнения обеспечивается наличием высоких сжимающих напряжений в поверхностных слоях и мелким устойчивым при нагреве до 1000— 1050° С зерном аустенита (11—12-го балла), гарантирующим при закалке получение мелкокристаллического мартенсита с высокими свойствами. [c.231]

Из большого числа вариантов термомеханической обработки наиболее перспективна высокотемпературная термомеханическая обработка (ВТМО) как по технологическим возмол<ностям, так и по влиянию на комплекс прочностных характеристик. Одиако использование тер-момеханическн упрочненного проката возможно в редких случаях, когда для изготовления деталей не требуется применения значительной обработки резанием. С другой стороны, ВТМО может быть использована для повышения эксплуатационной долговечности деталей в результате улучшения прочностных свойств конструкционных сталей с одновременным решением задачи формоизменения заготовок до нужных размеров. Возможность добиться таким образом снижения расхода металла, увеличения рабочих нагрузок в машинах, а кроме того, и упрочнения деталей с переменным по сечению химическим составом (например, с покрытиями или подвергнутых химико-термической обработке поверхности) делают актуальной задачу осуществления ВТМО на заготовках или деталях машин. Однако для использования упрочняющего эффекта ВТМО с целью повышения эксплуатационных характеристик деталей машин необходимо решить комплекс технологических задач, касающихся вопросов взаимосвязи ВТМО с технологией формообразования качественных, высоконадежных деталей. К числу таких задач относится разработка вопросов направленности упрочнения при ВТМО, являющихся составной частью обшей теории высокопрочного состояния сталей. Отсутствие теоретических предпосылок образования оптимальной анизотропии свойств деталей при ВТМО не позволяет прогнозировать и получать необходимый уровень прочности в зонах наибольшей нагруженности деталей, а также формулировать принципы проектирования технологического оборудования, обеспечивающего необходимые для термомеханического объемно-поверхностного упрочнения схемы деформации. [c.4]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...