Разработка технологического процесса термической обработки
Предварительная термообработка.
Поскольку деталь поступает на термообработку практически с готовыми размерами, то с целью уменьшения коробление при закалке, необходимо провести предварительную термическую обработку.
Технологические задачи и характеристика предварительной термической обработки.
К технологическим задачам предварительной термической обработки (ПТО) относятся:
1. Улучшение технологичности при производстве деталей обработкой резанием, холодной и горячей пластической деформацией;
2. повышение точности геометрии изделий за счет уменьшения коробления и деформации при окончательной термической обработке. Ускорение процессов диффузии при окончательной термообработке;
3. улучшение свойств готовых деталей путем воздействия на микроструктуру. Следовательно, создание технологических процессов ПТО улучшает свойства готовых изделий и облегчает условия их изготовления в производстве.
Предварительная термообработка (ПТО) для улучшения обрабатываемости резанием сплавов используется с целью повышения производительности труда при выполнении этой операции. Обрабатываемость материалов резанием в основном характеризуется силой и скоростью резания, качеством обрабатываемой поверхности, видом образующейся стружки. Все эти факторы зависят от свойств обрабатываемого материала, которые определяются его структурой. При этом микроструктура является основным фактором, влияющим на обрабатываемость.
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
Пояснительная записка КУРСОВОЙ ПРОЕКТ |
Предпочтительным является отжиг в защитной атмосфере,
предохраняющий поверхность от окалинообразования и обезуглероживания, а также сокращающий длительность процесса, поскольку заготовку или инструмент нагревают в открытом виде. При отсутствии защитной атмосферы в открытом виде нагревают только поковки и другие заготовки, имеющие достаточный припуск на последующую механическую обработку. Все остальные заготовки и инструмент укладывают в металлические коробки, в которые для предупреждения от обезуглероживания при отжиге засыпают отработанный карбюризатор или смесь 85% древесного угля и 10—15% кальцинированной соды, а при отжиге быстрорежущей стали — смесь 50% свежей и 50% бывшей в употреблении чугунной стружки.
Наиболее целесообразно применить в качестве ПТО - отжиг с непрерывным охлаждением, обеспечивающего хорошую обрабатываемость резанием и минимальную поводку при окончательной термообработки.
Таблица 4
Температура, ºС | Время выдержки,, ч | Скорость охлаждения, ºС/ч | Твердость, HВ |
760-790 | 2-3 | 660-680 | 197-241 |
Т.к. при изготовлении детали применяется пруток из стали ХВГ по ГОСТ 5950-2000, по которому полуфабрикаты поставляются в отожженном состоянии, то предварительную термообработку можно проводить по необходимости.
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
Пояснительная записка КУРСОВОЙ ПРОЕКТ |
Закалка стали – это в большинстве случаев получение мартенсита с максимальной прочностью и твердостью. Она включает в себя нагрев до температуры выше Ас1 или Ас3, выдержку при этой температуре для завер- шения структурных и фазовых превращений и последующее ускоренное ох- лаждение.
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
Пояснительная записка КУРСОВОЙ ПРОЕКТ |
В случае термообработки детали вставка необходим предварительный подогрев, с целью уменьшения поводки.
Способ закалки деталей из стали 5ХНМ, заключается в подогреве при 700-750 oС, окончательном нагреве до температуры 840-850oС, выдержке и охлаждении в масле с температурой 20-50oС, промывке в горячем растворе Na2CO3 в воде. После чего производят отпуск на заданную твердость
50-54 НRС. При этом способе закалки основные структурные превращения аустенита в мартенсит происходят при пониженных температурах. Вследствие снижения температуры уменьшается объем стали, а превращение аустенита в мартенсит увеличивает объем стали. Кроме того, охлаждение до низких температур 20-50oС вызывает снижение пластичности стали. Эти причины увеличивают деформацию и изменяют объем стали, что приводит иногда к трещинам непосредственно при закалке или с течением времени при эксплуатации.
Деталь вставка небольших размеров, поэтому подогрев не обязателен.