Коробление и деформация при термической обработке

КОРОБЛЕНИЕ И ДЕФОРМАЦИЯ ПРИ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ [c.481]

Деформация (изменение объема) и коробление (изменение формы) при термической обработке связаны с неравномерностью тепловых и структурных изменений по сечению изделия. [c.779]

Подобрать марку стали и рекомендовать режим термической обработки после цементации, чтобы обеспечить получение заданных механических свойств и устранить брак по короблению и деформации при закалке. [c.347]

В некоторых случаях шевингование зубчатых колес осуш,ествляют перед их термической обработкой с целью уменьшения возникающих деформаций. При снятии больших припусков создается наклеп, который при термической обработке колес приводит к значительному короблению их и нарушению полученной ранее точности. Шевингование зубьев уменьшает наклеп и деформации в 3,5 раза по сравнению с соответствующими погрешностями, полученными при фрезеровании зубьев за один проход. Поэтому после термической обработки колес операцию шлифования зубьев можно заменить хонин-гованием и притиркой. [c.333]

Деформация и коробление. Деформация, т. е. изменение размеров и формы изделий, происходит при термической обработке в результате термических и структурных напряжений под действием неоднородных объемных изменений, вызванных неравномерным охлаждением и фазовыми превращениями. [c.219]

Скорость охлаждения при термической обработке является очень важным элементом режима, от которого зависят особенности приобретаемой сплавом фазовой и дислокационной структуры. Она должна быть достаточной для протекания в сплаве необходимых превращений, но не слишком большой во избежание опасных термических и фазовых напряжений, могущих вызвать растрескивание или деформацию (коробление) детали. [c.99]

При термической обработке стали могут возникнуть следующие дефекты недостаточная твердость, мягкие пятна, повышенная хрупкость, обезуглероживание и окисление поверхности, коробление, деформации и трещины. Причиной их возникновения является нарушение технологических режимов термической обработки. [c.66]

Среди технологических свойств главное место занимает технологичность материала — его пригодность для изготовления деталей машин, приборов и инструментов требуемого качества при минимальных трудовых затратах. Она оценивается обрабатываемостью резанием, давлением, свариваемостью, способностью к литью, а также прокаливаемостью, склонностью к деформации и короблению при термической обработке. Технологичность материала имеет важное значение, так как от нее зависят производительность и качество изготовления деталей. [c.48]

На долю углеродистых сталей приходится 80 % от общего объема. Это объясняется тем, что углеродистые стали дешевы и сочетают удовлетворительные механические свойства с хорошей обрабатываемостью резанием и давлением. При одинаковом содержании углерода по обрабатываемости резанием и давлением они значительно превосходят легированные стали. Однако углеродистые стали менее технологичны при термической обработке. Из-за высокой критической скорости закалки углеродистые стали охлаждают в воде, что вызывает значительные деформации и коробление деталей. Кроме того, для получения одинаковой прочности с легированными сталями их следует подвергать отпуску при более низкой температуре, поэтому они сохраняют более высокие закалочные напряжения, снижающие конструкционную прочность. [c.243]

Прокаливаемость — технологическое свойство стали, от которого зависят объем упрочняемого при термической обработке металла, его форма и размеры после термической обработки из-за деформации и коробления. Удовлетворение требований машиностроителей по этому показателю на практике осуществляется металлургами главным образом путем отсортировки металлопроката, выдержавшего соответствующие испытания по согласованным нормативам. Как правило, контролируют промежуточную заготовку, хотя важнее определять прокаливаемость уже конечного продукта. В действующей НТД нормы по прокаливае-мости устанавливают в определенном диапазоне. Сужение диапазона норм прокаливаемости, хотя и допускается ГОСТами, но встречает естественные возражения поставщиков при оформлении заказов, так как уменьшается выход годного. Наиболее целесообразно включать в оценку не только уровень прокаливаемости, но и ее воспроизводимость в различных партиях через параметр q (см. выше) и учитывать его в цене на металл. Разработка и внедрение мероприятий по стабилизации прокаливаемости стали с помощью ЭВМ дают возможность точно определять эту характеристику, исходя из химического состава жидкой стали и условий ее реального передела. В сочетании с непрерывным способом разливки стали в этом случае может быть гарантирована однородность химического состава металла всей партии, что позволит значительно уменьшить разброс величины прокаливаемости. [c.417]

Хорошие результаты получены при сварки чугуна с чугуном и чугуна со сталью диффузионной сваркой. Диффузионное соединение не требует специальной технологии и осуществляется на стандартном оборудовании. Благодаря отсутствию грата, шлака, короблений и деформаций не требуется последующая механическая и термическая обработка, отпадает необходимость в электродах, флюсах, защитных газах и припоях. [c.430]

Внутренние напряжения существенно влияют на точность обработки деталей. При снятии слоя металла с детали, в которой имеются внутренние напряжения, происходит деформация (коробление) детали вследствие перераспределения напряжений. В приборостроении могут подвергаться деформации после механической обработки детали сложной конфигурации, изготовленные из литейных сплавов. Положение осложняется еще тем обстоятельством, что перераспределение напряжений происходит также и в дальнейшем в процессе эксплуатации детали в приборе. Поэтому технологический процесс изготовления таких деталей должен предусматривать мероприятия по снятию внутренних напряжений в заготовках. Для этой цели применяются стабилизирующий отпуск или стабилизация. В некоторых случаях для деталей приборов, работающих в широком диапазоне температур (авиационные приборы), приходится вводить в технологию двойную стабилизацию — после получения отливки и после предварительной обработки на плюсовую и минусовую температуру. Термической обработке после предварительной обработки подвергаются в основном детали, заготовки которых получены литьем в землю и припуск на черновую обработку достигает 2—3 мм. [c.33]

Широкое применение при термической обработке соляных ванн объясняется тем, что расплавленные соли по сравнению с другими нагревающими (газовыми, воздушными) и охлаждающими (вода, масло, воздух) средами обладают большими преимуществами. Основные преимущества соляных ванн следующие более быстрый и равномерный нагрев, более высокая производительность, меньший рост зерна при нагреве, удобство местного нагрева, уменьшение коробления стержневых деталей, возможность нагрева деталей в вертикальном положении, меньшие внутренние напряжения и деформация, исключение возможности образования трещин (при охлаждении в расплавленных солях), предохранение от окисления и обезуглероживания при нагреве и при переносе деталей из ванны в закалочный бак (детали покрыты тонкой пленкой соли). [c.47]

Структурные изменения, происходящие в металле при термической обработке, вызывают изменение объема деформацию), а неравномерность охлаждения — искажение внешней формы (коробление). Например, наибольший объем из структур имеет мартенсит, поэтому при закалке с получением мартенситной структуры будет увеличиваться объем детали. Коробление может происходить без изменения объема (под влиянием термических напряжений) и с изменением объема (под влиянием структурных напряжений). Для первого случая характерным является деформация деталей из железа после многократного нагрева ниже температуры в критической точке и охлаждения форма деталей будет приближаться к форме шара (рис. 70, а). Для второго случая характерным является деформация стальных деталей после многократной закалки на мартенсит (рис. 70, б). У детали кубической формы грани выгибаются к центру. У цилиндрической детали длина увеличивается, а у детали в форме диска толщина уменьшается. Таким образом, форма различных деталей под влиянием структурных напряжений изменяется иначе, чем под влиянием термических напряжений. [c.80]

Для ряда сварных изделий необходимо также учитывать коробление в процессе механической обработки или эксплуатации конструкции. Снятие припусков при механической обработке изменяет напряженное состояние изделия и приводит к нарушению взаимной уравновешенности напряжений. Для перехода в новое равновесное напряженное состояние, необходимое по условию существования сварочных напряжений без приложения внешних сил, в конструкции должны пройти определенные деформации, вызывающие ее коробление. Величина указанного коробления относительно невелика и должна учитываться лишь-в изделиях повышенной точности с несимметричным расположением сварных швов (например, в диафрагмах, цилиндрах турбин и т. п.). В указанных случаях для стабилизации размеров желательно производить термическую обработку конструкции с целью снятия напряжений. [c.61]

Требование высокой точности, характерное для большинства сварных конструкций турбин, заставляет уделить особое внимание рациональному проектированию сборочно-сварочных приспособлений и выбору надлежащих припусков на сборку и сварку. При установлении припусков при сборке и сварке необходимо учитывать сварочные деформации конструкции. При разработке технологического процесса изготовления сварной конструкции следует тщательно рассмотреть возможные варианты последовательности выполнения сварных швов и выбрать оптимальный, обеспечивающий минимальное коробление конструкции. При проектировании сборочно-сварочных приспособлений должна быть обеспечена свободная усадка деталей при сварке угловые коробления конструкции не допускаются. В ряде случаев при проектировании приспособления необходимо учитывать совместную термическую обработку его с узлом. [c.84]

Размеры изделия после закалки даже при отсутствии коробления не совпадают с исходными значениями. Вызываемую этими изменениями деформацию можно уменьшить подбором соответствующего состава стали и условий термической обработки. [c.220]

К основным дефектам, которые могут возникнуть при закалке сталей, относят трещины и деформацию. Трещины — неисправимый дефект, предупредить который можно конструктивным решением (избегать в изделии конструктивных элементов, которые могут стать концентраторами напряжений) и тщательным соблюдением режимов термообработки. Деформация, т.е. изменение размеров и формы изделий, всегда сопровождает процессы термической обработки, особенно закалки. Несимметричную деформацию изделий в практике часто называют короблением. Деформацию можно уменьшить подбором соответствующего состава стали и условий термической обработки, а избежать коробления можно, обеспечив равномерность нагрева под закалку и правильное положение детали при погружении в закалочную среду. [c.158]

К внутренним напряжениям первого рода относятся термические напряжения, получающиеся при быстром охлаждении с высоких температур деталей сложной формы, что вызвано неоднородностью пластической деформации, вызываемой объемными измерениями вследствие разницы температур в разных частях детали-. К ним относятся, например, термические напряжения при нагреве и закалке стали или литейные напряжения в чугунных отливках. После механической обработки литейные напряжения благодаря удалению наиболее напряженных поверхностных слоев вызывают коробление или деформацию. [c.77]

Деформации, коробление и трещины образуются при слишком резком или неравномерном охлаждении или нагреве деталей. Для предотвращения указанных дефектов необходимо правильно назначать режимы термической обработки. [c.66]

Изменение формы и размеров детали при химико-термической обработке является существенным недостатком процесса. Из-за действия большого чис.аа факторов рассчитать это изменение практически пока невозможно. Однако подбором рациональной технологии химико-термической обработки можно повлиять на величину коробления. При правильно выбранных стали и технологии химикотермической обработки уменьшается равномерное коробление и его абсолютная величина, а при стабилизации параметров процесса и улучшении конструкции используемого оборудования уменьшается и рассеяние величины коробления. Следует отметить, что вопросы укладки деталей на поддоны и фиксации их, а также транспортировки при высоких температурах имеют большое значение из-за пластической деформации от внешних нагрузок, так как стали, используемые в автомобильной промышленности, имеют низкий предел текучести при 800—950° с. [c.539]

Многими исследованиями доказано отрицательное влияние правки валов на их усталостную прочность. В связи с этим предварительная и окончательная термическая обработка должны обеспечивать минимальное коробление валов при их изготовлении, что наиболее легко достигается при нагреве в вертикальном положении. Необходимо также обеспечить высокую усталостную прочность валов, высокую износостойкость коренных и шатунных шеек. Это осуществляется путем выбора состава стали и технологии упрочняющей обработки (термической и химико-термической обработкой, поверхностно-пластической деформацией), [c.579]

Если в ходе термической обработки необходимо достигнуть наименьшего коробления, например при закалке вырубных штампов, измерительного инструмента и т. д., то скорость охлаждения должна быть только такой, которая не вызывает большой разности температур, так, что в детали не возникнут достигающие предела текучести или еще большие напряжения, т. е. остаточные объемные деформации и коробление. В ходе отжига и термической обработки, предшествующей операции окончательной обработки путем снятия стружки, когда деформация имеет наименьшее значение и не вызывает особенных забот, слишком медленный нагрев экономически нецелесообразен. [c.146]

Трехступенчатый нагрев применяют в том случае, если необходимо подвергнуть термической обработке инструменты сложной формы при минимальных объемных деформациях и без коробления. [c.197]

В деталях, проходящих термическую обработку (цементацию и закалку), происходит коробление. Величина деформации зависит от марки стали, конфигурации детали и режима термической обработки. В большинстве случаев при деформации детали отверстие уменьшается от 0,02 до 0,35 мм. Исправление ошибок от деформации при закалке может производиться следующими способами [c.181]

Изотермической штамповкой изготовляют точные поковки компрессорных лопаток из жаропрочных титановых сплавов на гидравлическом прессе в штамповом блоке со скоростью ползуна не более 20 мм/с. Температура нагрева заготовок и рабочей зоны соответствует (а Р)-области. При совмещении нагревов под первую высокотемпературную ступень отжига и деформацию уменьшаются затраты на термическую обработку и коробление штампованных поковок. Установлено, что коробление можно также уменьшить выдержкой детали в штампе под нагрузкой в течение некоторого времени (обычно не более 30 с). [c.151]

Размеры изделия после закалки даже при отсутствии коробления не совпадают с исходным значением. Вызываемую этим деформацию можно уменьшить подбором соответствующего состава стали и условий термической обработки (в частности, применением ступенчатой и изотермической закалки). [c.236]

Осевьш детали, склонные к короблению и деформации при термической обработке, подвергаются правке на правильных гидравлических прессах и контролю на кривизну. Кулачковые валики, оси, валики водяного и масляного насосов автомашин и тракторов устанавливают между центрами в приспособлениях или на прессе и при помощи индикатора определяют их кривизну. [c.192]

Термическая и химике-термическая обработка. Эту обработку применяют для изменения физико-механических и физико-химиче-ских свойств металлов, определяющих технологические и эксплуатационные характеристики деталей. При термической обработке происходят структурные и фазовые изменения, а также изменения напряженного состояния металла. Основные виды термической обработки — отжиг, нормализация, закалка и отпуск, улучшение и старение. Химико-термическая обработка протекает с дис узион-ным насыщением поверхностных слоев заготовки различными элементами при этом химический состав поверхностного слоя изменяется. К химико-термической обработке относятся цементация (науглероживание), азотирование, цианирование, алитирование, хромирование, силицирование и сульфидирование. 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, что приводит к деформации (короблению). При отпуске закаленных заготовок остаточные напряжения уменьшаются тем в большей степени, чем выше температура отпуска. [c.205]

При термическом способе обработки поверхности металла окалина, имеющая небольщой коэффициент теплового расширения, растрескивается и отслаивается. Ржавчина при этой обработке разрйхляется и сравнительно легко удаляется проволочной щеткой. Термический способ для удаления плотно сцепленной окалины непригоден. Во избежание коробления и деформации металла этот способ применяют для металла толщиной не менее 6 мм. Производительность термического способа 1— [c.150]

При термической обработке рассматриваемых сварных соедпненпй необходимо учитывать возможность коробления конструкции в результате перерас-пределепия остаточных напряжений. Деформация конструкции является наибольшей при несимметрично.ч расиоложенпи швов в изделии. При симметричном расположении швов, наиример в сварных стыках труб, величина коробления мала и ее можно не учитывать. [c.211]

Скорость нагрева. Скорость нагрева деталей при закалке, как и при других операциях термической обработки, зависит от размеров деталей, теплопроводности стали, связанной с ее химическим составо>м, а также от способа нагревания. Быстрый налрев стали при термической обработке более экономичен. Однако при быстром нагревании создается большой температурный перепад между поверхностью и центром изделия, что приводит к появлению больших внутренних напряжений и может вызвать пластическую деформацию, коробление или появление трещин в отдельных зонах изделия. Поэтому нагрев должен быть равномерным, а скорость нагрева должна создавать достаточную гарантию от появления в нагреваемых изделиях чрезмерных напряжений, пластической деформации и трещин. Чем больше поперечные размеры изделий, тем медленнее должен быть нагрев. Нормы нагрева в большинстве случаев устанавливают практически, исходя из конкретных условий. [c.92]

После сварки решетка подвергается термической обработке и направляется на сборку с телом и ободом. Сборка последнего узла также производится в приспособлении, обеспечивающем фиксацию решетки, тела и обода (фиг. 98) [99]. Собранный и прихваченный узел подвергается далее сварке. Для уменьшения сварочных деформаций к свободным концам диафрагмы привариваются жесткие стяжки. Для уменьшения отгиба свободных концов бандажных лент в процессе сварки может предусматриваться прочеканка швов. С той же целью, а также для предохранения лопаток от попадания брызг при сварке, в канал между бандажными лентами вваривается полоса толщиной 4—5 мм, удаляемая при окончательной механической обработке. Для уменьшения угловых деформаций, вызывающих коробление диафрагмы по отношению ее плоскости, при сварке производится поочередное заполнение разделки с той и другой стороны. [c.147]

В связи с изложенным на практике должны найти применение оба направления повышения точности деталей. В тех случаях, когда по условиям изготовления детали невозможно получить однородную деформацию и, как следствие, однородную субструктуру, необходимы промежуточные операции термической обработки для снятия внутренних напряжений и наклепа и уменьшения рассеяния коробления. Для деталей, изготовление которых можио осуществить при достаточно однородном деформировании, промежуточные операции термической обработки перед окончательной термической обработкой отрицательно сказываются, так как увеличивают величину необратимых изменений размеров при фавовой перекристаллизации, а следовательно, и абсолютную величину отклонений в размерах деталей. [c.205]

Структурные неоднородности материала могут вызывать также деформацию изгиба. Отмечено, например, своеобразное обратимое коробление крупных тур-бинвых валов из стали с 0,3% С и 0,6% Мо [23]. Валы при нагреве изгибались, а после охлаждения снова выпрямлялись. При однородном химическом составе по Сечению выявлена структурная неоднородность, вызванная предшествующей термической обработкой на одной стороне по образующей имелся бейнит, на другой — перлит. Коэффициенты расширения этих структур в интервале от 20 до 300° С различаются на 3% (13,04-10 и 12,69-10 соответственно). [c.219]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...