Дріс №12. Блшектерді беттік беріктендіру дістері

Жмыс процесі кезінде машина блшектері е кп кшсалматы здеріні беттік абаттарымен абылдайтыны белгілі. Блшектерді шыдам мерзіміне сер ететін ажалу былысы блшектерді беттестірілген жерлерінен басталады. Кшсалма блшекті жмыс бетіні жоары абаттарында созуа, сыуа, брауа, июге ішкі кернеу тудырады. Блар жекелей немесе бірге сер етіп пайдалану кезінде шаршау сипатындаы сынулара келеді.

Кернеуді е кп шоырануы металды жоары абаттарында болатындытан блшекті шаршауа берікті осы абаттарды кйіне жне механикалы асиеттеріне туелді. Блшекті беттік абаттарыны физика-химиялы асиеттері мен микрогеометриясы оны тозуа, коррозияа тзімділігін жне шаршауа беріктігін анытайтыны белгілі болан. Осыан байланысты машина блшектерін беттік беріктендіруді ртрлі дістері ке тарау алды.

Беріктендіру деп материалды немесе дайындаманы бзылу мен алды деформацияа арсылыын арттыруды айтады. Беріктендіру дістерін машинаны жаа блшектерін жасауда да, жне оларды жндеуде де олданады.

Таза деуден жне беріктендіргеннен кейін блшектерді беттік абаттарыны асиеттері металды тередегі абаттарынан маызды ерекшеленетіні белгілі. Беріктендіруді арасында ымбат оспаланан болатты орнына арзан кміртектілерін олдануа болады.

осылан блшектерді йкелісетін беттеріні отайлы микрорельефін жасайтын таза жне те таза механикалы деу трлері: айрау, фрезерлеу, жону, тегістеу, созылау, хоншигтеу (егеу), йкелеу, жалтырату жне т.б. ке тараан.

Мысалы, тегістеу мен жалтыратуда беттегі кедір-бзыларды тегістелуінен блшекті шаршауа беріктігі артады. Біра блар айтарлытай динамикалы жне айнымалы табалы кшсалмапен жмыс істейтін блшектер шін жарамсыз. Бндай деулер технологиялы кернеу шоырланан беттер - бранда, шыыны беттер шін де жеткіліксіз. Бндай блшектерді беттері осымша беріктендіру деуіні тиімді дістерімен: жылулы, химия-жылулы, электр-шынды, пластикалы деформция жне тозуа тзімді материалдар жабумен іске асырылады.

Беріктендіру деуіні атаратын ызметі машинаны жмыс істеу шарты мен оны технологиялы ерекшеліктеріне (материалына, сырты тріне, габариттеріне жне т.б.) туелді.

Тек беріктендіру дістеріні рбіріні ммкіндіктерін, техника-экономикалы тиімділіктерді жне ілгеріде айтылан факторларды ескеріп рбір наты жадайда отайлы шешім табылдауа болады.

Беріктендіруші жылулы деу.Беттік шынытыру – болаттан жне шойыннан жасалан блшектерді беріктендіруші жылулы деуді трлеріні бірі. Беттік абат жоары жылдамдылыта фазалы згеру температурасынан жоары температураа дейін ыздырылады, сонан со тез суытылады, сонда мартенситтік рылым алынады. Шынытыру блшекті беріктігі мен тозуа тзімділігін маызды арттырады. Кміртекті болатты аттылыын деттегідей шынытырумен жне жасытумен 1,5-2 есе арттыруа, ал оспаланан болатты аттылыын 2-3 есе арттыруа болады.

Беттік шынытыруды ш тсілі бар: газоттекті жалынмен ыздыра (жалынды шынытыру), жоары жиіліктегі токпен ыздыра, электролитте ыздыра.

Е ескі жне арапайым трі – жалынды беттік шынытыру (ЖБШ). ЖБШ кезінде ыздыруа ацетилен-оттекті жалын, табии газ, керосин булары жне баса газдар жандырыштарымен іске асырылады, суытуа су немесе эмульссия пайдаланылады.

детте 3 негізгі діс олданылады.

1) беріктендірілетін бкіл бетті бір уаытта ыздыру жне шынытыру;

2) жандырышты немесе беріктендірілетін блшекті озалту кезінде здіксіз-тізбекті ыздыру жне шынытыру.

3) беріктендірілетін беттерді жекелеген телімдерін (учаскелерін) ыздыру мен шынытыру іске асырылатын тізбекті ыздыру.

ндірісте кп тармаан электролитте беттік шынытыруды маынасы электролитке малынан блшекті (катодты) жоары кернеулі траты токпен ыздыру болып табылады. Анодтан (оасын тілікшеден) оттегі, ал катодтан (блшектен) – сутегі блінеді. Сутегі блшекті ыздыратын электр тоыны туіне кедергі жасайтын абыша жасайды. Шынытыру шін блшекті арнайы ваннаа салады немесе токты сндіріп электролит аынында суытады.

Электролит ретінде Na₂CO, Na₂SO₄, Ca(NO₃)₂ KON жне баса тздарды 5-10% судаы ерітіндісі олданылады. ыздыру 20 – 60⁰С шамасында электролитті траты температурасында жргізіледі. ыздыру жылдамдыы электролитті рамын, кернеуді (220 – 300В) жне ток тыыздыын (3 -7 А/см²) згертумен, сондай-а ыздырылатын блшекті электролитте озалтумен іске асырылады.

Беріктендіруші химия-жылулы деу.Беттерді химиялы-жылулы деу – блшекті беттеріні аттылыын, шаршауа беріктігін, тозуа тзімділігін, ыстыа тзімділігін, жегіге тзімділігін арттыру шін беттік абаттарын ажеті физика-химиялы асиеттерді амтамасыз ететін белсенді элементтермен диффузиялы процесте анытыру. Бан цементтеу, азоттау, нитроцементтеу, борлау, диффузиялы хромдау, мырыштау, сульфаттау жатады.

Цементтеу – 900÷940⁰С жоары температураа дейін ыздырылан болат блшектерді беттік абаттарын кміртектендіру процесі. Осындай температурада бл процесті жру жылдамдыы е жоары. Кміртектендіруші ортаны (карбюризаторды) кйіне туелді цементтеуді атты карбюризаторда,сйы жне газ ортасында цементтеулерге бледі.

атты кміртектендіруші орта ретінде ааш-кмір карбюризаторлары, сйы орта ретінде ерітілген тздарды (75÷80% Na₂CO₃, 10÷15% NaCl жне 8÷12% SiC), ал газ ортасы ретінде рамында метаны CH₄ бар газдар, кмірсутек газдар C₆H₆ , C₃H₈ , C₄H₁₀ жне басалар пайдаланылады.

атты карбюризаторда цементтеуді 900÷940⁰С кезінде 0,08÷0,1 мм/са жылдамдыпен орындайды. атты карбюризаторда цементтеуді кемшілігі – процесті затыы.

Сйы карбюризаторда цементтеу 840÷860⁰С температурада жне 0,2÷0,4 мм/са диффузиялау орташа жылдамдыымен орындалады. Сйы карбюризаторда цементтеуді артышылыы – ыздыруды біртектілігі, блшекті деформациялануын азайтуа ммкіндік беретін ыздыру температурасыны тмендігі, сондай-а цементтелген абатты тйіршіктеріні майдалыы болып табылады.

Газда цементтеу 1000⁰С жаын температурада 0,8÷1,2 мм/са жылдамдыпен орындалады. Кейбір жадайларда ЖЖТ (ТВЧ) индукциялы ыздыруды пайдалананда операцияны затыы 1саата дейін ысарады.

Азоттау – болат жне шойын блшектерді беттік абаттары азотпен анытырылатын химия-жылулы деу процестеріні бірі. Бл онын аттылыын, тозуа тзімділігін, шаршауа беріктігін, жегіге шыдамдылыын арттырады. Бл процесс блшектерді аммиакта ыздырумен іске асырылады. детте хроммен, молибденмен жне вольфраммен оспаланан болаттарды азоттайды. йткені, бл элементтерді азотпен осылыстарыны аттылыы мен тозуа тзімділігі те жоары.Азоттауда алдымен шынытыру орындалады. Сонан со 480÷650⁰С температурада 2÷3 тулік бойына муфельдік пеште азоттайды. Азотталан блшектерді уаыт оры шыл артады.

Нитроцементтеу – болатты беттік абаттары бір мезгілде азотпен жне кміртекпен анытырылады. Бл оларды аттылыы мен беріктігін арттырады. Нитроцементтеуді атты, сйы жне газ ортасында жргізеді. Бл процесс тменгі (540÷560⁰С) жне жоары (800÷830⁰С) температураларда іске асырылады. Кбіне нитроцементтеу сйы жне газ ортасында жргізіледі

Борлау - болат блшектерді беттік абаттарын аттылыы мен тозуа тзімділігін арттыратын бормен анытыру. Борлау атты жне сйы орталарда іске асырылады. Бірінші жадайда ферробор лтаы немесе аморфты бор пайдаланылады. Блшек 950÷1050⁰С ыздырылып, бл температурада 4÷20 саат сталады.

Екінші жадайда электролиздік емес борлауда хлорлы тздар ерітілген ваннаа ферробор немесе бор карбидін салып, оан блшекті орналастырып 950÷1000⁰С стайды. Электролиздік дісте ерітілген бурада электролиздеумен борлау іске асырылады. Бл кезде бйым катод ретінде, ал графит немесе кмір сыры анод ретінде ызмет етеді.

Диффузиялы хромдау - 1000⁰С дейін ыздырылан беттік абатты хроммен анытыру. Бл блшекті аттылыы мен жегіге тзімділігін шыл арттырады.

Диффузиялы хромдау мен борлау абразивтік ажалу жадайында жмыс сістейтін блшектерді мір затыын 8÷10 есе арттырады.

Мырыштау – ерітілген мырыша батырылан немесе мырыш нтаына орналастырылан тз ышылымен делген блшектерді беттерін мырышпен анытыру процесі. Нтижесінде блшектерді беттері жегіге жне йкеліске тзімді асиеттерге ие болады. Бл процесс мнай ксіпшілігінде кеінен олданылады.

Сульфаттау - болат жне шойын блшектерді беттерін ккіртпен жылу-диффузиялы анытыру. Бл кезде тозуа тзімді асиеттерге ие ккіртті темір абаты алыптасады. Оны йкеліс коэффициенті кемиді, демек тозуа тзімділігі артады. Бл процесс ккіртті тз ерітілген ваннада немесе газ ортасында іске асырылады. Бл процесті мнай-газ ксіпшілігінде де олдануа болады. йткені, бл тсілде келтіру процесі жеілдейді.

Э маынасы токты жылулы серімен бір уаытта электрод материалыны блшекті бетіне кшірілуі (сіруі) жне беріктендіруші электрод элементтерімен жне ауаны азотымен блшекті бетіні оспалануы болып табылады. Беріктендірілген абат карбидтерді, нитридтерді, карбонитттерді жне шынытыру рылымыны болуымен байланысты жоары аттылыымен ерекшеленеді. 12.1–суретте электр–шынды ондырыны слбасы крсетілген. Электр–шынды беріктендіру жне металды кшіру бйымны беті мен дірілдеткіштен тербелмелі озалыс беретін

Беріктендіруші электр – шынды деу.Беріктендіруші электр–шынды деу (Э) электрод (анод) пен блшекті (катодты) арасында импульстік разрядты жруіне негізделген.

 

12.1-сурет. Электр-шынды беріктендіруге арналан одыры: 1-якорь; 2-беріктендіруші электрод; 3-беріктендірілетін блшек; Г-траты ток кзі немесе тзеткіш рылым; R- реттелетін кедергі; С-конденсатор.

 

 

электрод арасындаы электр зарядындыны жылулы жне химиялы сері кезінде ауа немесе газ ортасында жргізіледі. Электр–шынды разрядты ыса уаыты ішінде (10^-5–10^-8 с) электродтар арылы конденсаторда жиналан уатты ток импульсі (10⁶ А/мм² дейінгі) теді. Электродтар арасындаы саылаудаы температура 11000⁰С дейін ктеріледі. Бндай температура кезінде азот жне электродты рамындаы оспаланушы элементтер блшекті бетін оспалайды, оны физика – химиялы асиеттері жоарылайды.

Бл дісті кемшіліктері – алыдыы едуір беріктендірілген абатты алуды ммкін еместігі, созушы кернеуді пайда болуы себебінен шаршауа тзімділікті 10-20% тмендеуі жне бетті кедір–бдырлыыны суі.

 

дебиеттер: 2 нег. [47-60], 3 нег. [177-190], 5 нег. [250-293].

Баылау сратары:

1. Блшектерді беттік беріктендіру дегеніміз не?

2. Блшектерді беттік жылулы деуді трлері андай?

3. Блшектерді беттік химиялы-жылулы деуді трлері андай?

4. Блшектерді беттік беріктендіруші электр-шынды деуді маынасы не?