Виды поверхностной закалки стали

Виды поверхностной закалки стали [c.47]

Конструкционные стали — предназначены для изготовления деталей машин. Эти стали, как правило, подвергаются термической обработке у потребителя, поэтому различают улучшаемые (закалка и отпуск) и упрочняемые различными видами поверхностного упрочнения. Стали, близкие по составу к конструкционным, но не предназначенные для термической обработки у потребителя, объединяются в группу так называемых строительных сталей. [c.632]

Вторая группа — колеса с твердостью поверхностей Н>350 НВ . Высокая твердость рабочих поверхностей зубьев достигается объемной и поверхностной закалкой, цементацией, азотированием, цианированием. Эти виды термообработки позволяют в несколько раз повысить нагрузочную способность передачи по сравнению с улучшенными сталями. [c.123]

Использование легированной стали должно быть обусловлено необходимостью обеспечения определенных высоких механических характеристик для ответственных деталей при одновременном стремлении к максимальному сокращению размеров этих деталей. Например, для быстроходных валов, если диаметры их ступеней определяются исходя из требований жесткости, применять легированную сталь нерационально, так как величина модуля упругости у всех видов стали почти одинакова. Что же касается прочности, то расчет на жесткость дает такие размеры сечений, при которых фактические напряжения чаще всего оказываются значительно ниже допускаемых, даже для сравнительно дешевой углеродистой конструкционной стали. Необходимая твердость поверхностей соответствующих ступеней вала может быть получена путем поверхностной закалки т. в. ч. В указанных случаях применение легированной стали может быть оправдано лишь условиями работоспособности шлиц, если таковые имеются. [c.24]

В 1211] описан комбинированный метод, состоящий из поверхностной закалки т. в. ч. сульфидированной стали, который сочетает положительные свойства двух видов обработки, а именно высокую поверхностную твердость, значительные остаточные напряжения сжатия, износоустойчивость и низкий коэффициент трения. У нас возникло сомнение о возможности сохранить положительное свойство сульфидирования при закалке, так как известно, что при нагреве выше 600° С эффект от сульфидирования значительно уменьшается. [c.158]

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]

К группе среднеуглеродистых сталей относят стали марок 40, 45, 50. Такие стали предназначены для изготовления деталей, требующих высокой прочности или высокой поверхностной твердости, а также деталей сред-ненагруженных, не подвергающихся в работе истиранию.. Эти стали подвергаются поверхностной закалке, свариваемость их невысокая, в незакаленном виде а = = 340- 380 МПа. После закалки прочность возрастает до 580—600 МПа. Из таких сталей делают гайки, шатуны, тяги, рычаги. Особенно широко применяют сталь-марки 45. Она идет для изготовления коленчатых валок, втулок, шатунов, поршневых пальцев. [c.63]

Цементацией называется процесс поверхностного науглероживания стали. Существуют три вида цементации твердыми карбюризаторами, газовая и жидкостная. Цементация твердыми карбюризаторами заключается в том, что детали из малоуглеродистых сталей (с содержанием углерода не более 0,25%) укладывают в цементационные стальные ящики, пересыпают науглероживающим веществом (карбюризатором, который состоит из древесного угля и углекислых солей бария), затем герметически закрывают и устанавливают в специальную печь. В печи детали нагревают до температуры 900—980° С и выдерживают при этой температуре в течение нескольких часов, затем медленно охлаждают, после чего детали подвергают нормализации, закалке, отпуску. [c.84]

Стали для зубчатых колес, подвергаемых термообработке после нарезания зубьев. Качественные зубчатые колеса при массовом или серийном изготовлении пх обычно выполняются с твердыми рабочими поверхностями зубьев, что достигается следующими видами термообработки (после нарезания) а) цементацией или нитроцементацией б) цианированием в) азотированием г) поверхностной закалкой (обычно с индукционным нагревом поверхностного слоя) и д) сплошной закалкой (с низким отпуском). Последний наиболее дешевый вид термообработки имеет тот недостаток, что не позволяет [c.149]

Вид термической обработки также определяется назначением детали. В большинстве случаев валы подвергаются термическому улучшению и поверхностной закалке на глубину 0,6... 1,4 мм до твердости ННС > 45 детали с отверстиями подвергаются цементации на глубину о,8...1,2 мм и закалке до твердости Я/ С 52...64 в случае применения цементуемых сталей либо термическому улучшению (для закаливаемых сталей). Другие виды термообработки применяются в редких случаях. [c.79]

Химико-термическая или термо-химическая обработка стали представляет вид обработки, совмещающий в себе как обыкновенную термическую обработку, так и химический процесс — диффузию элементов в железо (сталь). Подобно поверхностной закалке, изменение свойств происходит в поверхностных слоях изделий, так что этот вид обработки может быть назван также поверхностной обработкой, отличающейся от поверхностной закалки тем, что предварительно производится изменение состава металла с поверхности. Понятно, что эта обработка находит применение в тех случаях, когда изделия должны обладать отличными свойствами на поверхности. Чаще всего требуется, чтобы поверхность обладала высокой твердостью, сопровождаемой стойкостью против износа, а также сопротивлением коррозии — разъедающему или окисляющему действию окружающей среды. [c.262]

Для проектирования и выбора остальной высокочастотной аппаратуры, например трансформаторов и конденсаторов, необходимо знать основные параметры индуктора ток, напряжение и коэффициент мощности. Точный расчет этих величин при нагреве стальных деталей осложняется зависимостью удельного сопротивления и особенно магнитной проницаемости стали от температуры. Однако в установках для поверхностной закалки обычно достаточно определить средние (за время нагрева) параметры индуктора. В этом случае расчетные данные индукторов легко могут быть обобщены в виде графиков, что и осуществлено в брошюре. [c.3]

Для газопламенной обработки металлов применяют различные горючие газы и жидкости. Из них наибольшее значение имеет газ ацетилен, пригодный для всех видов газопламенной обработки металлов. Основным преимуществом применения ацетилена является наивысшая температура пламени в наиболее горячей части (до 3200°С). Все остальные горючие газы и жидкости дают менее высокую температуру пламени. Поэтому для сложных сварочных работ при производстве изделий из стали практически пригоден лишь ацетилен. Прочие горючие газы и жидкости могут заменять ацетилен в процессах резки, пайки и поверхностной закалки. Поэтому мы ограничимся подробным описанием только ацетилена, а по прочим горючим газам и жидкостям применяющимся для газопламенной обработки метал. гов, ограничимся данными, приведенными в табл. 1. [c.11]

Благоприятный эффект дает термическая и химико-термическая обработка сталей, особенно при наличии на детали концентраторов напряжений. По степени влияния на усталостную прочность эти виды обработки можно расположить примерно в следующем порядке улучшение и нормализация, закалка с низким отпуском, цементация, поверхностная закалка т. в. ч., цианирование, азотирование. [c.305]

Получение достаточно работоспособных и одновременно экономически целесообразных изделий и деталей в таких случаях осуществляется различными приемами выбором материала изделия, в частности различных биметаллов (малоуглеродистая сталь + нержавеющая сталь + томпак сталь -f титан и др.), поверхностной термообработкой (газопламенной или высокочастотной поверхностной закалкой) или другими видами поверхностного упрочнения (электроискровым и др.) нанесением тонких поверхностных слоев (металлизация, напыление, гальванические покрытия) наплавкой значительных слоев на поверхность. [c.42]

Поверхностная закалка (при поверхиостиом индукционном нагреве). При этом виде поверхностного упрочнения стали глубина закалки на мартенсит примерно равна глубине слоя, нагретого до надкритических температур. Более [c.264]

Наиболее эффективен способ создания в зоне ослаблений предварительных напряжений сжатия. Некоторые виды обработки (поверхностная закалка с индукционным нагревом, азотирование с последующим накатыванием) практически полностью парализуют концентрацию напряжений даже у концентрационнощувствительных сталей. [c.302]

Колеса второй группы изготовляют из легированных сталей, подвергаемых различным видам термической и химикотермической обработки (цементация, объемная или поверхностная закалка, азо1ирование, цианирование, нитроцемеп-тация) и применяют для быстроходных и высоконагруженных передач. [c.122]

Закалка ТВЧ широко применяется для обработки зубьев с модулем пг > 5 мм. При т < 5 мм реализовать поверхностную закалку технологически сложно, а при т < 2,5 мм практически невозможно. В этом случае путем насыщения углеродом (цементация) поверхностных слоев зубчатых колес из малоуглеродистых сталей (С = 0,12-г 0,3 %) с последующей закалкой получают наибольшую нагрузочную способность и наименьшие габариты передач. Глубина цементованного слоя не превышает 2 мм, твердость поверхностей зубьев НКС 50 — 62. Реже применяют другие виды химико-термической обработки (азотирование, цианирование). [c.356]

Предвоенные годы характеризовались расширением номенклатуры оборудования автогенной промышленности, строительством сети кислородных и ацетиленовых станций и увеличением их мощности, ростом производства карбида кальция, увеличением применения механизированной резки и выпуском средств механизации. Был освоен выпуск специализированного оборудования и аппаратуры (установок для резки стали больших толщин и для подводной резки, ранцевых установок для газовой резки, прецизионных редукторов, ацетиленовых генераторов различных типоразмеров и т. д.), стала изготовляться аппаратура для новых видов газопламенной обработки металлов (металлозащитные газовые аппараты, горелки для поверхностной закалки, многопламенные горелки для подогрева изделий и т. д.). [c.120]

Для достижений максимальной эффективности упрочнения деталей, работающих в условиях статических и динамических нагрузок, рекомендуется содержание углерода в цементованном слое поддерживать в пределах 0,80—1,05%. В случае применения сталей с 0,27—0,34% С глубину цементованного слоя следует назначать в пределах 0,5—0,7 мм. Для цементуемых сталей, содержащих 0,17—0,24% С, глубину цементованного слоя принимают от 1,0 до 1,25 мм. При этом следует иметь в виду, что сопротивление усталости деталей машин без концентраторов напряжений при малых глубинах слоя зависит от прочности сердцевины, при больших — от прочности поверхностного слоя. В этом случае повышение глубины упрочненного слоя оказывается полезным только до 10—20%) радиуса детали. При глубине слоя меньше этих значений сопротивление усталости повышается с увеличением прочности сердцевины. При наличии на поверхности деталей концентраторов напряжений сопротивление усталости повышается с увеличением остаточных напряжений сжатия, а глубина слоя должна быть очень малой (1—2% радиуса детали). Главным фактором, вызывающим увеличение предела выносливости при химико-термических методах обработки деталей, являются остаточные напряжения, возникающие в материале детали в процессе упрочнения. При поверхностной закалке т. в. ч. главное влияние на повышение предела выносливости и долговечности оказывает изменение механических характеристик материала поверхностного слоя. В еще большей степени это относится к упрочнению наклепом. [c.302]

Стали для зубчатых колёс, подвергающихся термической обработке после нарезания зубьев. Качественные зубчатые колёса при многоштучном их изготовлении обычно выполняются с. твёрдыми рабочими поверхностями зубьев, что достигается следующими видами термообработки (после нарезания) а) цементацией, б) цианированием, в) азотированием, г) поверхностной закалкой (обычно с нагревом поверхностного слоя поспедством электричества) и д) сплошной закалкой (с низким отпуском). Последний наиболее дешёвый вид термообработки имеет тот недостаток, что при нём не может быть достигнута высокая твёрдость рабочих поверхностей зубьев в сочетании с достаточной вязкостью их сердцевины. [c.317]

Шестерни из кованой стали 50 или из легированной закаливаются в обработанном виде в воду с последующим низким отпуском, чем достигается твёрдость поверхности зубьев около 420 по Бринелю. Венец зубчатого колеса делается из стали 50, закалённой с высоким отпуском, причём последующая поверхностная закалка зубьев с низким отпуском доводит твёрдость их до Нв= 360 центр или ступица — стальная отливка. В неразъёмных зубчатых колёсах венец насаживается на центр с допусками горячей посадки. [c.463]

Поверхностной закалке подвергаются зубчатые колеса из сталей с содержанием С = 0.4- -0,5% (например, марок 40 45 50Г 40Х 40ХН и др.) твердость рабочих поверхностей 45—56. При закалке только боковых сторон зубьев, вследствие возникновения остаточных растягивающих напряжений в конечных участках закаленного слоя, падает изломная прочность, и наблюдается большой разброс величин нагрузок, лимитируемых изгибной прочностью зубьев. Поэтому такой вид термообработки приемлем в тех случаях, когда запас прочности по изгибным напряжениям весьма значителен (например, не меньше 3). При закалке отдельно каждой впадины по всему контуру удается значительно повысить изломную прочность зубьев против получающейся при объемной закалке. Величины допускаемых контактных напряжений (значения [С ]) при поверхностной закалке назначаются несколько меньшими, чем при цементации (см. табл. 21). По мере совершенствования этого вида термообработки, наблюдается повышение [Ок1 и приближение его к значению, допускаемому для цементованных зубьев. При поверхностной закалке искажения профиля малы, и необходимость шлифования зубьев может возникнуть только при требовании очень высокой точности. [c.828]

Химико-термическая обработка, при которой изменяются химический состав, структура и свойства поверхностного слоя. Как и поверхностная закалка, производится для придания поверхностному слою высокой твердости и износостойкости при сохранении цязкой сердцевины. Основные виды химико-термической обработки следующие а) цементация, заключающаяся в насыщении углеродом поверхности детали, изготовленной из малоуглеродистой стали, последующих закалке и отпуске б) азотирование, при котором поверхность детали насыщается азотом, образующим химические соединения (нитриды) с железом, хромом, молибденом, алюминием и другими элементами. Процесс эффективен при азотировании легированной стали, имеющей указанные прнмесн, например стали 38ХМЮА в) цианирование — одновременное насыш,ение поверхности углеродом и азотом. [c.33]

Индукционная закалка стали как поверхностная, так и сквозная, находит все большее применение в промышленности. В связи с этим опубликован и ряд работ, содержащих хар жтеристики механических свойств стали, прошедшей индукционный нагрев. Из этих работ можно, повидимому, сделать з ключение, что индукционный метод по его остаточному механическому эффекту по крайней мере не уступает при прочих равных условиях обычным термическим методам закалки. Характеристики механических свойств, однако, разноречивы как по данным разных авторов, так и по видам испытаний. Кроме того, остается совершенно не разъясненным вопрос о мех шизме упрочнения при индукционном нагреве, вполне ли он тождественен с эквивалентным процессом обычной термической закалки или же имеет характерные индивидуальные черты, проистекающие из особенностей индукционного метода. [c.193]

При использовании этого метода цементации следует иметь в виду, что снижение содержания углерода в слое с 1,2—1,3 до 0,8 % происходит только за счет углерода, растворенного в аустените. Снижение в аустените концентрации углерода и легирующих элементов (в результате образования карбидов) приводит к уменьшению закаливаемости и прокаливаемости цементованного слоя и в итоге к ухудшению механических свойств обрабатываемого изделия. В процессе газовой цементации в эндотермической атмосфере в сталь может диффундировать кислород. Это приводит к окислению, например, Сг, Мп, 31 и других элементов поверхностного слоя стали х = 20-т 30 мкм), обладающих большим химическим сродством к кислороду по сравнению с железом. Окисление легирующих элементов ( внутреннее окисление ) снижает устойчивость аустенита, и при последующей закалке в цементованном слое образуются трооститная сетка и оксиды, что понижает его твердость и предел выносливости стали. [c.236]

Кривая усталости. Для шестерен кривые усталости представ ляются в виде степенной зависимости (2.16). Согласно работам [2. В7, ПО], параметры наклона кривой контактной усталости та и кривой изгибной усталости /Пр зубьев можно считать постоянными и равными соответственно = 6 и = 9. Базовое число циклов нагружения принимается равным JV — 4-10 циклов при расчете зубьев на изгиб и jVh = 1,2-10 циклов — при расчете на контактную выносливость. Исключение составляют шестерни, изготовленные из сталей ЗОХ и 35Х, подвергнутые цианированию, для которых Np = 2-10 циклов. Для шестерен из стали 55ПП, подвергнутых поверхностной закалке ТВЧ по контуру, следует принять = 6, Np = 1,5-10 циклов и Л/д = 10 циклов [2]. [c.142]

Улучшаемые стали. Для изготовления облегченных конструкций высокой проч1Ности и получения структуры сорбита отпуска детали машин подвергают термической обработке в виде закалки и высокого отпуска (улучшения) или поверхностной закалки нагреванием токами высокой частоты. Стали, применяемые в этих случаях, содержат от 0,30 до 0,65% углерода. Для изготовления деталей небольшого сечения применяют углеродистые стали для изготовления деталей больших сечений, ввиду малой прокаливаемости углеродистой стали, приходится применять ле- гированные стали. [c.116]

Вторая группа — колеса с твердостью НВ> 350 . Их применяют в тяжело нагруженных передачах, а также передачах, к которым предъявляют повышенные требования по массе и размерам. Высокая твердость HR до 50...60) активных поверхностей зубьев достигается объемной и поверхностной закалкой, цементацией, азотированием, цианированием. Эти виды термической обработки позволяют увеличить допустимые напряжения приблизительно в 2 раза, а нагрузочную способность передачи — до 4 раз по сравнению с нормализованными и улучшенными сталями. Возрастает также износостойкость и стойкость против заедания. Применение высокотвердых материалов является большим резервом повышения нагрузочной способности зубчатых передач. Для неприрабатывающихся зубчатых передач с твердостью активных поверхностей обоих колес HR 45 обеспечивать разность твердостей зубьев шестерни и колеса не требуется. [c.96]

Цементацией называется процесс насыщения поверхностного слоя стали углеродом. Различают два основных вида цементации 1вердылш углеродсодержащими смесями (карбюризаторами) и газовую. Основной -целью цементации является получение твердой и износостойкой поверхности, что достигается обогащением поверхностного слоя углеродом до концентрации 0,8—1,0% и последующей закалкой. Цементация и последующая закалка одновременно повышают предел выносливости. [c.246]

В печах непрерывного действия предусмотрены две зоны по длине печи. В первую зону, примерно соответствующую % длины печи, подают газ, состоящий из смеси природного (10—15°/о) и эндотермического (90—85%) газов (углеродный потенциал атмосферы 1,3— 1,4% С). Во вторую зону подают только эндотермический газ, находящийся в равновесии с заданной концен-працией углерода на поверхности, обычно 0,8% С. При использовании этого метода цементации следует иметь в виду, что снижение содержания углерода в слое от 1,3—1,4 до 0,8% происходит только за счет углерода, растворенного в аустените. В случае легированной стали снижение в аустените концентрации углерода и легирующих элементов (в результате образования карбидов) приводит к уменьшению закаливаемости и прокаливаемости цементованного слоя и в итоге к ухудшению механических свойств обрабатываемого изделия. В процессе газовой цементации в сталь может диффундировать находящийся в атмосфере кислород. Это приводит к окислению, например Сг, Мп, Т1 и других элементов поверхностного слоя стали, различающихся большим химическим сродством к кислороду по сравнению с железом. Окисление легирующих элементов ( внутреннее окисление ) понижает устойчивость аустенита, и при последующей закалке в цементованном слое образуются трооститная сетка и слои окислов, понижающие его твердость и [c.263]

Химико-термическая обработка является одним из видов поверхностного упрочнения деталей машин и инструментов. В ряде случаев, проводя химико-термическую обработку, преследуют, например, цель повышения выносливости, сопротивления коррозии, жаропрочности, окалиноустойчивости и других свойств. Особенность химико-термической обработки по сравнению с поверхностной закалкой состоит в том, что при ее проведении в стали протекают не только фазовые превращения, связанные с нагревом и охлаждением, но и химические реакции, приводящие к изменению химического состава поверхностного слоя изделия. [c.198]

На основе данных эксплуатации нормаль на ходовые колеса е бандажами была пересмотрена в части размеров соединения бандажа с диском и замены материала кованых бандажей хромистой сталью с поверхностной закалкой газокислородным пламенем до твердости >400 НВ и введена в действие с 1953 г. Эта нормаль (фиг. 12 и табл. 16) сохраняет конструктивную преемственность с предшествующей нормалью. Одинаковыми у обоих видов нормализованных колес остались количество типоразмеров, профиль обода катания, присоединительные размеры ступицы, а также максимальные нагрузки Quaк приведенные в табл. 17. Допускаемые нагрузки Qэan в зависимости от скорости определяются по формуле [c.113]

Вторая группа — колеса с твердостью > НВ 350 . Применяются в тяжелонагруженных передачах. Высокая твердость рабочих поверхностей зубьев достигается объемной н поверхностной закалкой, цементацией, азотированием, цианированием. Эти виды термообработки позволяют в несколько раз повысить нагрузочную способность передачи по сравнению с нормализованными или улучшенны .ш сталями. При цементации используют стали 15, 20, 15Х, 20Х н др. Для азотируемых колес применяют сталь 38ХМЮА и др. Колеса с твердостью > НВ 350 нарезают до термообработки-. Отделка зубьев производится после термообработки. [c.118]

Однако еще слишком мало накоплено данных для того, чтобы можно было судить о всех процессах, происходящих при трении. Этим объясняется появление многих гипотез о происхождении белой фазы в поверхностном слое стали. Теперь уже твердо установлено, что белая слаботравящаяся фаза, обладающая высокой твердостью, часто бывает вызвана явлением, так называемой вторичной закалки стали. Но, по-видимому, возможны и другие условия возникновения белой фазы, похожей на первую по виду и свойствам. [c.11]

Стальной распределительный вал 14 установлен с правой стороны на трех опорах, выполненных в виде стале-баббитовых втулок, запрессовайных в перегородки блока. На средней шейке вала нарезана шестерня для привода масляного насоса и вала распределителя. На валу расположены шестерня привода гибкого вала стеклоочистителя и уксцентрик привода бензинового насоса. Кулачки вала обработаны с небольшой конусностью и работают по сферической опорной поверхности толкателей. Все рабочие поверхности вала подвергнуты поверхностной закалке т. в. ч. [c.82]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...