Термическая обработка металлов

1) Определения

Термическая обработка металлов– этопроцессы температурного воздействия на заготовки из металлических сплавов с целью придания последним заданных механических и эксплуатационных свойств.

Критическая скорость закалки – величина скорости охлаждения заготовки, при которой и выше возможна закалка.

2) Виды термической обработки (ТО)

Отжиг – процесс ТО, состоящий в медленном нагреве заготовки до определённой температуры, выдержке при ней и очень медленном охлаждении (внутри выключенной печи, где заготовка нагревалась) с целью снижения твёрдости и повышения пластичности.

Нормализация – процесс ТО, состоящий в медленном нагреве заготовки до определённой температуры, выдержке при ней и медленном охлаждении на спокойном воздухе с целью уменьшения внутренних напряжений в материале отливок, сварных швов, поковок после холодного пластического деформирования.

Закалка – процесс ТО, состоящий в медленном нагреве заготовки до определённой температуры, выдержке при ней и быстром охлаждении с целью повышения твёрдости и изменения пластичности (у разных сплавов – по разному).

Закалочными средами являются вода для углеродистых сталей, водные растворы солей для специальных сталей. масло для легированных сталей и воздух для некоторых марок и тех, и других, и третьих.

Недостаток закалки – чем выше твёрдость сплава, тем выше хрупкость заготовки.

Отпуск –процесс ТО, применяемый после закалки и состоящий в нагреве заготовки до определённой температуры, выдержке при ней и медленном охлаждении на спокойном воздухе с целью проведения структурных превращений в материале заготовки для снижения хрупкости.

Низкий отпуск (120...250 °С) – применяют для инструментальных сталей для снижения хрупкости при незначительном уменьшении твёрдости режущих инструментов.

Средний отпуск (350...450 °С) – применяют для придания деталям из высокоуглеродистых сталей значительной упругости при достаточной вязкости (пружины, рессоры, амортизаторы).

Высокий отпуск (450...650 °С) – применяют для придания деталям из среднеуглеродистых сталей лучшего сочетания прочности, пластичности и вязкости (валы, зубчатые колёса и тому подобное).

Лабораторная работа №4

«Изготовление заготовок литьём в металлические формы»

(2 часа)

Цель работы

1.1 Изучение технологии изготовления металлических заготовок способом литья в металлические формы.

1.2 Ознакомление с оборудованием литейного производства заготовок.

1.3 Усвоение правил техники безопасности при изготовлении заготовок литьём в металлические формы.

2 Оборудование, инструмент, принадлежности, материалы:

электропечь камерная;

верстак слесарный;

форма литейная металлическая;

ёмкость плавильная;

щипцы металлические;

тисы слесарные;

молоток слесарный;

стержень для выбивания отливки;

металл – олово в кусках

халат или фартук с нарукавниками.

Задания на лабораторную работу

3.1 По теоретической части:

изучить технологию способов изготовления металлических заготовок различными способами литья (смотри библиографический список). Знать правила техники безопасности при изготовлении заготовок литьём в металлические формы (смотри приложение).

3.2 По практической части:

научиться подготавливать металлическую литейную форму для заливки жидкого металла и изготовлять отливки.

Порядок выполнения работы

4.1 Изучение и усвоение правил техники безопасности при изготовлении заготовок литьём в металлические формы (приложение).

4.2 Изучение конструкции металлической формы для литья:

выполнить эскиз формы для литья в двух проекциях: вид изнутри в раскрытом состоянии и вид сверху в закрытом состоянии. Указать на эскизе отверстие для заливки расплавленного металла и рукоятки для удержания формы;

выполнить учебную подготовку формы к заливке металла (без самой заливки): совместить обе полуформы в закрытое состояние и зажать в слесарные тисы.

4.3 Изучение принципа действия нагревательного оборудования для плавления металла: нарисовать схему расположения плавильной ёмкости в используемом нагревательном оборудовании, захвата её щипцами и заливки металла в литейную форму;

выполнить учебные действия по захвату и удержанию щипцами плавильной ёмкости (без расплавленного металла).

4.4 Практическое осуществление процесса литья металла:

установить литейную металлическую форму в слесарные тисы и прочно зажать в них;

положить кусок олова в плавильную ёмкость;

поставить плавильную ёмкость в печь;

нагреть до температуры плавления и дождаться полного расплавления металла;

взять щипцами плавильную ёмкость с расплавленным металлом и поднести к заливному отверстию литейной формы;

аккуратно залить расплавленный металл в отверстие, не прерывая поток до полного заполнения внутренней полости формы;

дождаться отверждения металла (становление поверхности залитого металла матовой);

разжать тисы, достать форму, удерживая её за рукоятки, раскрыть легкими ударами молотка;

зажать полуформу с прилипшей отливкой в тисы и легкими ударами молотка по стержню для выбивания аккуратно выбить отливку из полуформы.

Предупреждение!Отливка может упасть на пол. Не трогать руками отливку до полного остывания (не менее 30 секунд).

Контрольные вопросы

1 Изготовление отливок литьем по выплавляемым моделям.

1.1 Сущность метода и область применения.

1.2 Технология получения отливок.

2 Изготовление отливок литьем в оболочковые формы.

2.1 Сущность метода и область применения.

2.2 Технология изготовления оболочковой формы.

3 Изготовление отливок в металлических формах.

3.1 Сущность метода и область применения.

3.2 Конструкция кокиля.

4 Изготовление отливок литьем под давлением.

4.1 Сущность метода и область применения.

4.2 Оборудование и технология литья под давлением.

5 Изготовление отливок центробежным литьем.

5.1 Сущность метода и область применения.

5.2 Центробежный способ литья при изготовлении чугунных труб.

Кроме означенных выше вопросов необходимо быть готовым к ответу на вопросы по содержанию рисунков, по ходу выполнения работы и правилам техники безопасности при её выполнении.

6 Содержание отчёта по пунктам

Пункт 1: Цель работы.

Пункт 2: Перечень принадлежностей.

Пункт 3: Порядок выполнения работы.

Пункт 4: Рисунок 1 – Эскиз (фото) внешнего вида отливки.

Пункт 5: Рисунок 2 – Эскиз (фото) литейной металлической формы в раскрытом и закрытом состояниях.

Пункт 6: Рисунок 3 – Эскиз (фото) процесса заливки металла в кокиль.

Пункт 7: Вывод.

ПРИЛОЖЕНИЕ

к лабораторной работе №4