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

Можно подбирать новые инструменты, смазывающие и охлаждающие жидкости, однако правильно подобранный режим термической обработки с получением требуемой структуры гораздо важнее экспериментов с изменением режимов механической обработки.

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

1.2.4.2 Закалка.

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

При объемном (печном) нагреве различают следующие способы нагрева: с максимально возможной скоростью, когда температура в печи равна или выше температуры закалки, одно или двух ступенчатый нагрев для изделий, склонных к короблению или с низкой теплопроводностью.

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 840-850^oС, выдержке и охлаждении в масле с температурой 20-50^oС, 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 20-50^oС 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.