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