Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


ѕлазменном упрочнении




»з диаграммы видно, что по мере увеличени€ скорости нагрева и степени деформации, процесс измельчени€ зерна стабилизируетс€. Ќаиболее сильное измельчение зерна происходит в интервале скоростей нагрева 10-10, при степени деформации от 10 до 60%.

Ёффект измельчени€ зерна при такой комплексной обработке заключаетс€ в том, что вследствие предварительной пластической деформации структура аустенита становитс€ более однородной, в св€зи с уменьшением количества аномально больших зерен и их предварительного размера. ѕо мере увеличени€ скорости нагрева, степень деформации оказывает сильное вли€ние на размеры зерна. „ем дисперснее структура к началу

α→γ -превращени€, тем более мелкозернистым получа≠етс€ аустенит.

ѕри распаде такого аустенита получаетс€ высокодисперсный мартенсит, отличающийс€ более высокими механическими свойствами.

ѕроведенные исследовани€ показали, что с увеличением степени деформи≠ровани€ и скорости нагрева в упрочненном слое возрастает плотность дефектов кристаллической структуры.  роме того, эффект измельчени€ зерна аустенита наи≠более сильно про€вл€етс€ при обработке сталей с грубодисперсной структурой (в закаленных стал€х эффект измельчени€ про€вл€етс€ незначительно.

Ќа рис. 2.51. ѕриведены данные о вли€нии предварительного деформировани€

стлали 45 на микротвердость упрочненного сло€ после плазменной закалки. ѕовышение микротвердости св€зано с наследованием аустенитом дислокационной структуры деформировани€ α - фазы. Ёлектронно-микроскопичесикй анализ показал, что в упрочненном слое размеры игл мартенсита сильно уменьшены, по сравнению с простой плазменной закалкой. — увеличением степени деформации вели≠чина относительного измельчени€ возрастает.

–ис. 2.51. ¬ли€ние предварительной пластической деформации

на миктотвердость упрочненного сло€ на стали 45 (плазменное упрочнение без оплавлени€) 1- 20% деформации; 2- 50% деформации; 3- 85% деформации

ћногообразие возможных вариантов комбинированного воздействи€ (термического и деформационного) на структуру, позвол€ет формировать в широких пределах окончательные свойства детали. ѕри разработке технологических вариантов основные параметры (температура нагрева, скорость нагрева, степень де формации) должны выбиратьс€ из расчета достижени€ максимального эффекта измельчени€ зерна аустенита. ”сложнение технологии упрочнени€ компенсируетс€ высоким механическими свойствами обработанных деталей. Ќа практике возможно осуществить следующие варианты:

- холодна€ пластическа€ деформаци€ + отжиг + плазменна€ закалка + отпуск:

- плазменна€ закалка + деформаци€ (в интервале температур јr3 и јr1) +отпуск,

- плазменна€ закалка + отпуск + деформаци€;

- объемна€ обработка + отпуск + холодна€ пластическа€ деформаци€ + от≠жиг + плазменное упрочнение.

Ёффективность применени€ плазменного поверхностного упрочнени€ с целью повышени€ износостойкости изделий во многом зависит от соотношени€ глу≠бины упрочненной зоны Zк допустимой величине износа h. ƒл€ большинства изделий глубина упрочнени€ во много раз меньше, чем износ.ѕоэтому плазменное поверхностное упрочнение целесообразно использовать в комплексе с операцией наплавки. ѕрименение комплексной технологии упрочнени€ (наплавка + плазменное упрочнение) позвол€ет в очень больших пределах регулировать не только глу≠бину, но и структуру наплавленного металла. ќсновные подходы к выбору наплавленного металла сформулированы в работе [9].

ѕервый подход состоит в использовании низко- или среднеуглеродистых низколегированных сталей (примен€емых дл€ восстановлени€ геометрических раз≠меров детали) типа 18’√—, «0’√—ј и т.д.

¬торой подход - использование низко- или среднеуглеродистых среднелегированных сталей мартенситного или мартенситно-карбидного класса типа 10’5ћ“, «ќ’2ћ2≈‘ и т.д.

¬ыбор этих сталей определ€етс€ экономным легированием, обеспечивающим износостойкость при нормальной и повышенной температуре, теплостойкость, ударную в€зкость и т.д. [9].

ћеталл, наплавленный проволокой —в-«0’√—ј под флюсами јЌ-60, јЌ-348ј, ќ—÷45, јЌ-26 и др. в исходном состо€нии имеет невысокую микротвер≠дость Ц 1950-2800 ћпа. ѕоследующа€ операци€ упрочнени€ повышает значение микротвердости до 5000-7100 ћѕа, Ќаплавка стали 3 проволокой —в-08√2—,

—в-10√ј, —в- 18’√—ј, —в-18’ћј в среде углекислого газа не позвол€ет получить вы≠сокую твердость наплавленного сло€. ѕоследующа€ операци€ плазменного упроч≠нени€ увеличивает микротвердость до 5000-8000 ћѕа. ѕри наплавке порошковой проволокой ѕѕ-јЌ-124, наплавленный металл имеет микротвердость пор€дка 6000-7500 ћѕа, после плазменного упрочнени€ микротвердость наплавленного ме≠талла возрастает до 7700-8900 ћпа.

»спользование плазменного поверхностного легировани€ (азот, углерод, бор и т.д.) позвол€ет повысить микротвердость наплавленного сло€ в 2-5 раза, по сравнению с исходным состо€нием. “ак, сталь 20, наплавленной проволоки —в-08ј под флюсом

јЌ-60 после плазменной нитроцементации из газовой фазы имеет микротвердость 7000-9000 ћѕа.

„асто, на практике, при восстановлении геометрических размеров изделий требуетс€, чтобы наплавленный металл механически хорошо обрабатывалс€ и в то же врем€ имел высокую износостойкость. Ќапример, при наплавке колесных пар железнодорожного транспорта используетс€ проволока —в-08ј, —в-08’ћ, —в-10√2,

—в-18’√—ј ифлюсы јЌ-60, јЌ÷-1, јЌ-348 ј, јЌ -18, смеси этих флюсовэ а также смеси флюса јЌ -18 с кварцевым песком. ¬ зависимости от режимов наплавки и материалов, содержание химических элементов в наплавленном металле измен€етс€ в очень широких пределах: — 0,04-0,7 %, Si 0,1-0,5 %, ћn 0,7-1,6 %, —r 0,07-2,8 %. Ёто позвол€ет получать в наплавленном слое различные структурные составл€ющие (феррит - перлит - сорбит - тростит - бейнит - мартенсит) с различ≠ной твердостью от 190 до 600 Ќ¬.

ќптимальна€ твердость наплавленного металла, обеспечивающа€ хорошую обрабатываемость и незначительное повышение износостойкости в процессе экс≠плуатации, находитс€ в пределах Ќ¬ 240-280. ƒальнейшее повышение твердости можно обеспечить при помощи плазменного упрочнени€ на глубину 3-4 мм с твер≠достью закаленного сло€ HR— 45-62 в зависимости от условий эксплуатации.

¬ыбира€ состав наплавленного металла дл€ последующего плазменного упрочнени€, необходимо учитывать услови€ эксплуатации издели€. ѕовышение со≠держани€ углерода до 0,4-1 % приводит к росту твердости и износостойкости, однако трещиностойкость наплавленного и упрочненного металла резко падает, ѕовысить трещиностойкость удаетс€, наплавл€€ на изделие материалы, подвергающиес€ закалке имеющие в€зкость разрушени€ большую, чем материалы издели€ (30’√—ј, 15’3ћ‘, 25’5‘ћ— и др.). [9]

ѕо мнению [9], применение технологии наплавки к упрочнени€ позвол€ет чередовать прочные и м€гкие слои, что создает возможность затормозить распро≠странение трещины в результате изменени€ напр€женно- деформированного состо€ни€ в ее вершине. ќстановка трещины по механизму образовани€ микрорасслоени€ на границе слоев с различными физико-химическими свойствами происходит из-за разного увеличени€ радиуса ее вершины [9].

“аким образом, использование при восстановлении изделий комплексной технологии наплавки и плазменного упрочнени€ позвол€ет повысить износостой≠кость и трещиностойкость восстановленных деталей машин и инструментов. ѕлазменное поверхностное упрочнение позвол€ет повысить эксплуатацион≠ные свойства напыленных покрытий (прочность сцеплени€, микротвердость, изно≠состойкость) [9]. ѕри напылении, покрытие и основной металл практически всегда €вл€ютс€ разнородными по составу и свойствам. ¬ысокий градиент свойств на гра≠нице покрытие - основной металл существенно снижает прочность сцеплени€. ѕо≠сле плазменного упрочнени€ (без оплавлени€) покрыти€, его микроструктура стано≠витс€ мелкодисперсной с равномерно распределенными карбидами легирующих элементов. Ќа границе покрытие - основной металл происходит выравнивание свойств. ”стран€етс€ характерный дл€ такого типа соединений скачок миквотвердости, способствующий отслоению покрытий.

ѕроведенные эксперименты с металлизационными покрыти€ми (30’√—ј, 65√) показали, что после плазменного упрочнени€ без оплавлени€ покрыти€, прочность сцеплени€ (штифтова€ проба) напыленного сло€ с подложкой повы≠силась на 15-30%.ѕри использовании комплексной технологии (металлизаци€ + плазменное упрочнение + холодное прессование) удаетс€ значительно повысить прочность сцеплени€ (на 30-50 %) напыленного сло€ с основным металлом. ѕокры≠тие приобретает однородную мелкодисперсную структуру без пор и пустот. »зносостойкость таких покрытий повысилась в 1,5-2 раза, что показывает перспектив≠ность использовани€ плазменного упрочнени€ при обработке напыленных покрытий.

 





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-05-07; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 652 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

¬елико ли, мало ли дело, его надо делать. © Ќеизвестно
==> читать все изречени€...

745 - | 552 -


© 2015-2023 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.014 с.