Химико-термическая обработка

Химико-термическая обработка применяется для изменения химического состава и свойств поверхностей — твердости, износоустойчивости и коррозионной стойкости. Достигается это внедрением (диффузией) определенных элементов из внешней среды в поверхностный слой металла.

К химико-термической обработке стали относятся:

• цементация,
• азотирование,
• цианирование,
• алитирование.

Цементация — насыщение поверхностного слоя стали углеродом при нагреве до температуры 880—950°С с последующей закалкой. Цель ее — получение высокой твердости и износоустойчивости поверхности детали. Цементации подвергаются детали из низкоуглеродистой стали с содержанием углерода 0,1—0,25%. При насыщении количество углерода может быть доведено до 1 —1,25%. Цементацию деталей обычно производят после их механической обработки с оставлением припуска на окончательную шлифовку.

Азотирование — поверхностное насыщение стали азотом при нагреве до температуры 500—700°С в аммиаке. Азотированию подвергают для повышения твердости, износоустойчивости поверхностного слоя и коррозионной стойкости главным образом детали, изготовленные из сталей, содержащих алюминий, хром и молибден.

Цианирование — одновременное поверхностное насышение стали углеродом и азотом при температуре 530— 550°С. Оно может выполняться в жидкой, твердой и газообразной средах. Цианирование применяют для повышения стойкости спиральных сверл и других быстрорежущих инструментов и деталей сложной конфигурации.

Алитирование — поверхностное насыщение стали алюминием на глубину 20 мкм — 1,2 мм диффузией его сред, содержащих алюминий. При этом сталь приобретает высокую окалиностойкость (при температурах до 800—850°С). Применяется алитирование для топливных баков газогенераторных машин, чехлов термопар, разливочных ковшей и т. д.

1. Процессы формообразования на производстве.

Литье – технологический процесс изготовления заготовок (реже – готовых деталей), заключающийся в заполнении предврительно изготовленной литейной формы жидким материалом (металлом, сплавом, пластмассой и т.п.) с последующим его затвердеванием. Известно множество разновидностей литья.

Важным недостатком традиционных методов литья является значительное количество отходов, связанных с наличием литниковых систем, образование усадочных раковин, цикличность работы и т.п. Снижению подобных потерь металла способствует непрерывное литье. Непрерывное литье металлов и сплавов начали применять в 30-х гг. XX в., широкое распостранение оно получило в 40-х гг.

Различают: непрерывное литье в кристаллизатор, в зазор между вращающимися валками, в желою (ручей), между движущимися лентами. Наиболее распространено литье в металлический водоохлаждаемый кристаллизатор скольжения, которое применительно к сталеплавильному производству получило название непрерывной разливки стали. Одна из разновидностей процесса непрерывного литья – получение отливок вытягиванием раплавленного металла затравкой.

Обработка металлов давлением.

Обработка металла давлением охватывает такие процессы, при которых исходная масса заготовки не изменяется, а форма ей придается пластической деформацией. Иными словами, из металла, не разрушая его, выдавливают изделия определенной формы. На пластической деформации основаны такие процессы, как прокатка, волочение, прессование, ковка, штамповка и гибка.

Прокатка – это сдавливание металла вращающимися валками, расстояние между которыми меньше толщины металла. В результате металлическая заготовка вытягивается, уширяется и уменьшается в попреречном сечении. Прокаткой получают многие сложные изделия.

Прессованием выдавливают металл через отверстие определенной формы – матрицу. Металл для этого закладывают в контейнер с матрицей и воздействуют на него гидравлическим прессом с усилием Р. Прессованием получают получают прутки, полосы, трубы и более сложные профили. Чтобы изменить профиль изделия, достаточно сменить матрицу. Почти все металлы подвергают прессованию в горячем состоянии.

Волочение заключается в протягивании деформируемого материала через ряды отверстий в последовательно расположенных матрицах. Каждое последующее отверстие имеет меньшее сечение, чем предыдущее. Это отверстие называется фильерой, а неподвижная матрица – волокой.

Штамповка – способ обработки металлов и других материалов давлением, при котором форма и размеры изделия определяются конфигурацией инструмента – штампа. Различают холодную и горячую штамповку металла. Холодная штамповка – одна из самых прогрессивных и экономичных технологий получения заготовок, а в ряде случаев и готовых деталей изделий машиностроения, приборостроения, радиоэлектронных и вычислительных средств. Она обладает высочайшим показателем точности при изготовлении металлических изделий. У изделий, получаемых листовой штамповкой, толщина их стенок незначительно отличается от толщины исходной заготовки. Листовой штамповкой изготовляют самые разнообразные плоские и пространственные детали массой от долей грамма (секундная стрелка ручных часов), и детали массой в десятки (облицовка автомобиля, самолета, ракеты). Возможно не только штамповать детали определенной формы, но и вырубать необходимые отверстия в заготовках. Преимущества листовой штамповки: возможность получения деталей минимальной массы при заданной их прочности и жесткости; достаточно высокие точность размеров и качество поверхности, максимально сократить отделочные операции обработки резанием; сравнительная простота механизации и автоматизации процессов штамповки при высокой производительности (30-40 тыс. деталей в смену); экономическая целесообразность и в массовом, и в мелкосерийном производстве.

Объемная штамповка – технологический процесс кузнечно-штамповочного производства, связанный с изменением простейших объемных заготовок (цилиндрической, призматической и др. форм) в более сложные изделия, форма которых соответствует полости специализированных инструментов – штампов.

Достоинства штамповки: очень высокая производительность; поверхность изделия – точная, гладкая, чистая, практически не требует механической обработки; внутренняя структура изделия – сравнительно однородная, мелкокристаллическая; изделие не требует термической обработки; метод легко подвергается автоматизации; не требуется высокая квалификация работников.

1. Исторический аспект развития средств труда, производственной и социальной организации трудовой деятельности, технических средств.

Поскольку особенности развития общества, его производительность зависят от особенностей организации производства, следует представлять какие основные формы производства представлены в истории человечества. Можно выделить несколько ведущих форм производства.

Тип производства: