Таблица 13. Печи для газовой цементации
|
Размер реторты, мм |
Рабочая |
Мощность, |
Масса |
|
Индекс печи |
диаметр |
высота |
тем- |
садки, |
|
|
пература, С |
кВт |
кг |
||
|
|
|
|
||
Ц-25 |
300 |
450 |
950 |
25 |
50 |
Ц-35 |
300 |
600 |
950 |
35 |
100 |
Ц-60 |
450 |
600 |
950 |
60 |
150 |
Ц-75 |
450 |
900 |
950 |
75 |
220 |
Ц-90 |
600 |
900 |
950 |
90 |
400 |
Ц-105 |
600 |
1200 |
950 |
105 |
500 |
|
Шахтные безмуфельные электропечи типа СШЦ |
|
|||
СШЦ-3.4/10,5 |
300 |
400 |
1050 |
20 |
50 |
СШЦ-3.6/10,5 |
300 |
600 |
1050 |
30 |
100 |
СШЦ-4.6/10,5 |
400 |
600 |
1050 |
45 |
150 |
СШЦ-4.9/10,5 |
400 |
900 |
1050 |
65 |
220 |
Таблица 14. Печи для газового азотирования с номинальной температурой
650 С
Индекс печи |
Мощность, кВт |
Максимальная масса |
|
садки, кг |
|||
|
|
||
|
Муфельные |
|
|
США-2.6/6 |
12 |
50 |
|
США-3,2.4,8/6 |
20 |
150 |
|
США-5.7/6 |
50 |
400 |
|
США-8.126/6 |
100 |
1200 |
|
США-12,5.20/6 |
150 |
2000 |
|
|
Безмуфельные |
|
|
США-15.22,47/6-Б |
180 |
2500 |
|
США-20.30/6-Б |
225 |
3000 |
|
США-25.37,5/6-Б |
300 |
3500 |
Примечание. Расшифровка индекса печи: С – нагрев сопротивлением, Ш – шахтная, А – для азотирования; цифры в числителе – диаметр и высота рабочего пространства в дм; в знаменателе – округление номинальная температура.
Для поверхностной закалки деталей используют индукционные закалочные универсальные установки с машинным генератором, вертикального (ИЗУВ) и горизонтального (ИЗУГ) положения. При выборе типа и мощности установки для закалки деталей ТВЧ необходимо ориентироваться на размеры обрабатываемой детали, необходимую глубину закалки и частоту тока.
Мощность установки, расходуемая на нагрев детали, определяется по формуле:
30
Pg=P0S,
где P0 – удельная мощность, кВт/см2 (см. табл. 7); S – площадь поверхности нагрева, см2.
По найденному значению Pg определяется мощность установки, потребляемая от питающей сети (табл. 15).
Таблица 15. Определение мощности установки
Передаваемая мощ- |
Потребляемая мощность, кВт |
||
ность детали Pg, |
Ламповый |
Машинный ге- |
Тиристорный |
кВт |
генератор |
нератор |
преобразователь |
P0S |
3,4 P0S |
2,4 P0S |
1,9 P0S |
Некоторые из установок, применяемых для закалки ТВЧ, приведены в табл. 16.
Таблица 16. Индукционные закалочные установки с машинным генератором
Вертикального исполнения |
Горизонтального исполнения |
|
ИЗУВ 32/160-208 |
ИЗУВ 5/50-22 |
ИЗУГ 80/280-402 |
ИЗУВ 12/90-102 |
ИЗУВ 32/160-202 |
ИЗУГ 200/160-202 |
ИЗУВ 80/50-102 |
ИЗУВ 80/280-202 |
ИЗУГ 500/90-402 |
ИЗУВ 5/50-28 |
УЗУВ 12/90-108 |
ИЗУГ 80-280-408 |
УЗУВ 80/50-108 |
УЗУВ 32/160-208 |
ИЗУГ 200/160-208 |
УЗУВ 80/280-208 |
|
ИЗУГ 500/900-408 |
Цифры в индексе установки означают следующее: первая – максимальный диаметр закаливаемой детали в см; вторая – максимальная длина закаливаемой детали в см; третье число – первая цифра в последнем двухзначном числе или две первые цифры в последнем трехзначном числе показывают максимальную мощность установки в десятках киловатт, последняя цифра – округленное значение частоты тока в индукторе, кГц. Например, ИЗУВ 80/280-208. Это установка для закалки деталей с максимальным диаметром 800 мм, длиной 2800 мм. Мощность установки 200 кВт, частота тока в индукторе 8000 Гц.
Таблица 17. Ламповые установки для закалки ТВЧ
Обозначение установки |
Мощность, потребляемая от |
Рабочая частота, кГц |
|
сети, кВт |
|
ЛЗ1-25 |
93 |
66 |
ЛЗ2-67 |
105 |
66 |
ЛЗ-107 |
185 |
66 |
ЛЗ-167 |
290 |
66 |
|
31 |
|
Ламповые универсальные закалочные установки (табл. 17) имеют большую частоту тока и позволяют производить закалку более тонкого поверхностного слоя детали.
После термической обработки обычно изделия подвергаются мойке, очистке и, при необходимости, дробеструйной обработке металлическим порошком, корундовой крошкой, ультразвуком.
Контроль качества термообработки проводится обычно измерением твердости детали приборами ТШ-2 (пресс Бринелля) и ТК (пресс Роквелла).
Глубина цементированного слоя и толщина слоя после поверхностной закалки контролируются по образцам-свидетелям, прошедшим цикл обработки вместе с контролируемой партией деталей.
2.7. Оформление технологической документации на процесс термической обработки заготовки и детали
В заключении, после выбора вида и режима термической обработки, основного и вспомогательного оборудования и инструментов, оформляется технологическая документация в виде операционной карты технологического процесса термообработки заготовки и детали. Технологическая документация оформляется согласно требовани-
ям ЕСТД (ГОСТ 3.1405.86).
Пример заполнения технологических карт приведен в прил. 6, 7,
8.
Технологическая карта 1 заполняется для термической или хи- мико-термической обработки, карта 2 – для термической обработки детали токами высокой частоты, карта 3 – для термической обработки заготовок и проката.
Контрольные вопросы
1.В чем сущность процесса термической обработки?
2.Какие превращения протекают в стали при нагреве?
3.Назначение и виды термической обработки стали.
4.Что такое мартенсит? В чем сущность и особенности мартенситного превращения?
5.Назвать основные параметры режимов термической обработ-
ки.
32
6.Дать определение основных видов предварительной термической обработки.
7.Какие существуют разновидности процесса отжига и закалки
идля чего они применяются?
8.Как выбрать температуру нагрева при отжиге для доэвтектоидных и заэвтектоидных сталей?
9.Каково назначение нормализации?
10.Как осуществляется обработка холодом?
11.Какие существуют группы охлаждающих сред и каковы их особенности?
12.Дать определение основных видов окончательной термооб-
работки?
13.Как выбрать режимы термообработки (температуру нагрева, время выдержки) для углеродистых сталей?
14.Какое влияние оказывают легирующие элементы на превращения в стали?
15.Назвать основное оборудование для термической обработки?
16.Дать определение видов химико-термической обработки.
17.Цементация, цель, сущность, применение.
18.Азотирование, цель , сущность, применение.
19.Цианирование, виды, цель . сущность, применение.
20.Как практически осуществляются процессы цементации, азотирования, цианирования, нитроцементации?
21.Назовите основные дефекты цементации.
22.Назовите основные дефекты азотирования.
23.Назовите основные дефекты цианирования и нитроцемента-
ции.
24.Как влияет поверхностная закалка на эксплуатационные характеристики изделия?
25.Как регулируется глубина закаленного слоя при нагреве токами высокой частоты?
26.Каковы преимущества поверхностной закалки?
27.Какова структура поверхностного слоя и сердцевины детали при закалке ТВЧ?
28.Виды поверхностной закалки, недостатки и преимущества.
29.Что такое тип производства? Назвать разновидности.
30.Какие существуют виды получения заготовок?
31.Что называется шероховатостью поверхности?
33
Библиографический список
1.Колесов, С. Н. Материаловедение и технология конструкционных материалов. Учебник для вузов / С. М. Колесов. – М.: Высшая школа, 2008. – 535 с.
2.Лахтин Ю. М. Материаловедение: Учебник/ Ю. М. Лахтин, В. М. Леонтьева. – 5е изд., стер. – М .: Альянс. 2009. – 528 с.
3.Матюхин, В. И. Изучение термического упрочнения деталей из углеродистых сталей: Методическое указание к лабораторной работе по дисциплине «Материаловедение». /В.И. Матюхин, В. В. Евстифеев, М. С. Корытов. Омск: Из
–во СибАДИ, 2012. – 14 с.
4.Матюхин, В. И. Диаграмма состояния «железо – цементит» структуры углеродистых сталей и чугунов : Методические указания к лабораторной работе по дисциплине «Материаловедение»/ В. И. Матюхин, В. А. Евстифеев, М. С. Корытов. Омск: СибАДИ, 2011. – 12 с.
5.Материаловедение: Электронный учебный курс в системе дистанционного образования. (АТ, СМ) СибАДИ; сост. М.С. Корытов. – Омск, 2011.
6.Матюхин, В.И. Методы замера твердости материалов и их структурный анализ: Методические указания к лабораторной работе по дисциплине «Материаловедение» / В. И. Матюхин, М. С. Корытов, В. В. Акимов. Омск: СибАДИ, 2011, 12 с.
7.Корзунин, Ю. К. Изучение структур легированных сталей: Методические указания к лабораторной работе по дисциплине «Материаловедение» / Ю. К. Корзунин, В. И. Матюхин. – Омск: СибАДИ, 2008. – 12 с.
8.Корзунин, Ю. К. Изучение микроструктуры цветных сплавов: Методические указания к лабораторной работе по дисциплине «Материаловедение» / Ю. К. Корзунин, В. П. Расщупкин, В. И. Матюхин. – Омск: СибАДИ, 2008. – 19 с.
9.Акимов, В. В. Материалы для контроля знаний студентов по дисциплине «Материаловедение. ТКМ»: 3-е изд., перераб. и доп. / В. В. Акимов, В. В. Евстифеев, М. С. Корытов и др. – Омск: СибАДИ, 2013. – 72 с.
10.Изучение технологий горячей объемной штамповки: Методические указания к лабораторной работе по дисциплинам «Технология конструкционных материалов», «Материаловедение. Технология конструкционных материалов» и др. для студентов очной и заочной форм обучения / В.В. Евстифеев, О.М. Кирасиров, М.С. Корытов и др. – Омск: СибАДИ, 2012. – 38 с.
34