Центральный металлический портал РФлучшие сервисы для Вашего бизнеса

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Полезные статьи -> Черная металлургия -> Термоциклическая обработка -> Основы метода термоциклической обработки -> Основы метода термоциклической обработки

Основы метода термоциклической обработки

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  ...  15  16  17  ...  30  31  32 

400 °С, что, по мнению авторов, обусловлено упорядочением примесных атомов в кристаллической решетке железа.

Среднетемпературная ТЦО. СТЦО чугунов, как и сталей, состоит в 4-х — 6-кратном нагреве изделий со скоростью 30—40 °С/мин до температур на 30—50 °С выше точки Ас1 с последующим охлаждением вначале на воздухе до температур на 30—50 °С ниже точки Аr1 и далее ускоренно в воде и масле. Структура высокопрочного чугуна с перлитной и перлитно-ферритной структурами в результате СТЦО имеет в своем составе зернистый (сорбитообразный) перлит. В процессе СТЦО в высокопрочном чугуне формируется структура, обычно получаемая сфероидизирующим отжигом. Ударная вязкость в связи с переводом пластинчатого перлита в зернистый у чугуна ВЧ 45-5 возрастает до 150— 170 Дж/см2, тогда как при НТЦО этого чугуна ударная вязкость 100—140 Дж/см2. СТЦО чугуна ВЧ 80-3 с перлитной структурой увеличивает значение ударной вязкости от 10—20 до 30—50 Дж/см2. При этом возрастают прочностные характеристики: условный предел текучести, усталостная прочность и т. д. Способ СТЦО более сложен, чем способ ТЦО, но и более эффективен в части повышения конструктивной прочности высокопрочного чугуна.

Так как коленчатые валы часто отливаются с отбелом, то они подвергаются высокотемпературной графитизации первичного цементита. Поэтому режим отжига литых валов состоит из нагрева до 950 °С, выдержки при 950 °С в течение 8 ч, охлаждения на воздухе до температуры ниже 600 °С, далее нагрев до 725 °С с выдержкой при этой температуре в течение 8 ч с последующим охлаждением на воздухе. Отработка технологии СТЦО в производственных условиях показала, что ее следует осуществлять 4-кратным нагревом со скоростью 30—40 °С/мин до температуры 800+10 °С (Ac1 =760 °С), охлаждением на воздухе до 600—650 °С с последующим охлаждением в воде.

Подробные исследования влияния СТЦО на механические свойства высокопрочного чугуна выполнены на образцах из чугуна ВЧ 50-2, применяемом для отливок коленчатых валов автомобилей ГАЗ. Основные результаты этих исследований приведены ниже.

1. ТЦО чугуна ВЧ 50-2 при 5-кратном термоциклировании повышает значения КС от 25—27 до 45—50 Дж/см2.

2. Испытания чугуна ВЧ 50-2 на разрыв при температурах от 20 до 600 °С показали, что СТЦО увеличивает по сравнению с обычной ТО коленчатых валов весь комплекс механических свойств (табл. 3.37).

3. Усталостные испытания образцов показали, что предел малоцикловой усталостной прочности при 5000 нагружений у высокопрочного чугуна, прошедшего заводскую ТО, был равен 480 МПа, а после СТЦО — 580 МПа. Предел выносливости o-1 у чугуна, подвергнутого отжигу, равен 230 МПа, а в результате СТЦО он повысился до 315 МПа. Натурные испытания коленчатых валов на усталость показали, что СТЦО повышает условный предел усталости на 20 % в сравнении с валами, отожженными по традиционной технологии. Результаты усталостных испытаний свидетельствуют о новой возможности увеличения усталостной прочности чугунных коленчатых валов с помощью ТЦО.

Разработанные натурные и стендовые испытания коленчатых валов из высокопрочного чугуна показали положительное влияние СТЦО на прочность, пластичность и долговечность этих деталей.

Большая часть деталей, изготовленных из чугунов, работает при повышенных температурах. Например, широкое распространение в качестве конструкционного материала теплонапряженных деталей двигателей приобретают чугуны с шаровидной и пластинчатой формой графита. Опыт применения поршней из высокопрочного чугуна ведущих зарубежных фирм убедительно показал преимущества чугунных поршней перед алюминиевыми и составными поршнями в отношении теплоустойчивости, жаростойкости, КПД сгорания, дымления, расхода масла. В связи с высокими теплофизическими характеристиками и прочностными свойствами большой интерес вызывают также ковкие чугуны, основные свойства которых можно изменять методами ТО.

Для широкого внедрения чугунов необходимо повышение их конструктивной прочности, а также создание новых чугунных тонкостенных конструкций, приближающихся по массе к алюминиевым за счет реализации разницы в плотности и прочностных характеристик сравниваемых материалов. В этом отношении наиболее перспективны чугуны с шаровидным графитом и ковкие чугуны, которые более чем в 2 раза прочнее чугунов с пластинчатой формой графита и имеют высокие технологические и эксплуатационные свойства.

Наибольший эффект с точки зрения повышения пластических свойств при одновременном повышении прочностных свойств достигается использованием СТЦО высокопрочного чугуна. СТЦО— это способ получения зернистого перлита и размельчения зерен в структуре металлической основы чугуна. Как показали результаты исследования, ВЧ 60-2 после СТЦО имеет повышенный запас пластичности при достаточно высоких равномерных прочностных свойствах (табл. 3.38). Приведенные в таблице данные показывают, что повышение конструктивной прочности чугунов позволяет получать тонкостенные чугунные конструкции, близкие по массе к алюминиевым, но в значительной мере более теплонапряженные из-за низких значений упругости и теплопроводности.

Экономическая целесообразность применения СТЦО для обработки деталей, например для дизелей, определяется сокращением расхода электроэнергии в 2,5—3,5 раза и времени обработки в 1,5—2 раза. Кроме того, процессы ТЦО несложно автоматизировать.

Использование ковкого чугуна в различных отраслях машино- и приборостроения постоянно возрастает, поэтому сокращение длительности технологического процесса получения деталей и конструкций из ковкого чугуна является актуальной задачей. Одна из основных и наиболее продолжительных технологических операций в процессе изготовления изделий из ковкого чугуна — отжиг (или графитизирующая нормализация)

отливок из белого чугуна для получения ковкого. Режим графитизирующей нормализации состоит в нагреве литых изделий до 950 °С в течение 8—10 ч, выдержке от 2 до 6 ч при этой температуре и охлаждении на воздухе до комнатной температуры. Продолжительность такой нормализации 10—18 ч. Графитизацию белого чугуна обычно рассматривают как процесс, основанный на самодиффузии углерода. Графитизация включает распад первичного цементита на ионы углерода и железа; зарождение центров кристаллизации графита; рост графитных включений. Все три явления протекают относительно медленно при постоянной температуре отжига или нормализации. Ускорение графитизации может быть достигнуто сокращением расстояний для диффузии атомов углерода и увеличением скорости их перемещения.

Первое достигается увеличением числа центров графитизации в единице объема, т. е. повышением микроскопических дефектов в кристаллической структуре металла, а второе— интенсификацией процесса диффузии углерода. Все это достигается при СТЦО. Однако повышение скорости образования центров выделения графита и диффузии в него углерода обеспечивается методами холодной и горячей деформации, предварительной закалкой или искусственным старением. Но эта предварительная обработка малоэффективна и способствует получению в структуре пластинчатого (по законам скольжения) графита, что снижает прочность чугуна. Интенсификация графитизации повышением ее температуры сопровождается снижением числа центров графитизации и формированием крупных графитных включений, что также отрицательно сказывается на механических свойствах чугуна. Обычно в целях увеличения пластичности и ударной вязкости чугуна производят длительный (20—30 ч) графитизирующий отжиг до ферритно-перлитной или ферритной структуры. Такой процесс получил название «томление».

Для разработки технологического процесса ускоренного получения ковкого чугуна (хлопьевидного графита) из белого обрабатывали чугун следующего состава (массовое содержание, %): 2,5 С; 1,2 Si;

0,4 Mn; 0,03 Сг; 0,15 P; 0,1 S. Чугун подвергали трем способам ТО: 1) графитизирующему отжигу при 950—1000 °С в течение 10 ч, охлаждению на воздухе, с последующим низкотемпературным сфероидизирующим цементит отжигом при 720—740 °С с выдержкой 8 ч; 2) графитизирующему отжигу при 950—1000 °С в течение 6 ч с охлаждением на воздухе и СТЦО с 6-кратным нагревом со скоростью 30—50°С/мин до 730— 750 °С, охлаждением вначале на воздухе до 600—620 °С и далее в воде; 3) термоциклическому графитизирующему отжигу при 5-кратном ускоренном нагреве чугуна до температуры 900—950 °С с последующим охлаждением вначале на воздухе до 600—620 °С и далее в воде. Из всех партий заготовок изготавливали образцы для определения основных механических свойств. Результаты испытаний образцов на разрыв приведены в табл. 3.39. Анализ данных таблицы показывает, что СТЦО для получения зернистого перлита обрабатываемого чугуна позволяет сократить длительность предшествующего отжига и улучшить при этом механические свойства сплава. Замена изотермического сфероидизирующего отжига на СТЦО дает возможность сократить длительность обработки на 9—12 ч. Кроме того, использование графитизирующей ТЦО эффективнее длительной графитизирующей обработки при постоянной температуре нагрева. Замена графитизирующего отжига (или графитизирующей нормализации) на ТЦО сокращает общую продолжительность ТО белого чугуна в 2—3 раза при одновременном улучшении комплекса механических свойств материала и повышения работоспособности изделий.

Режим графитизирующего термоциклического отжига относили к ВТЦО. ВТЦО применяли для сфероидизации графита в сером чугуне. Эту новую техническую задачу перевода пластинчатой формы графита в округлую решали применительно к чугунным трубам диаметром 65 мм и толщиной стенки 10—12 мм, отливаемым методом центробежного литья. Химический состав труб (массовое содержание, %): 3,6—3,8 С; 1,8—2,1 Si; 0,8—1,1 Mn; 0,1—0,2 S; 0,15—0,4 Р. ВТЦО проводили в следующих режимах: циклический нагрев до 900, 930 или 980 °С, выдержка при температуре нагрева 10 мин, охлаждение на воздухе до 600 °С, число циклов не более 20. После ТЦО контролировали изменение структуры и кольцевой прочности чугуна. Исходная структура труб была неоднородной. Вблизи поверхности труба имела цементитно-перлитную структуру с отдельными включениями графита. Количество графита в центре толщины трубы больше, чем на периферии, а эвтектический (первичный) цементит отсутствовал. Графитные пластины в чугуне были тонкими.

В результате ВТЦО происходит формоизменение графита. Авторы работы] объясняют это так.

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  ...  15  16  17  ...  30  31  32 

Автор: Администрация   Общая оценка статьи:    Опубликовано: 2011.04.13   

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ:



запомнить  Регистрация

Металлоторговля:
Объявления
Прайсы (по торг. позициям)
Прайсы (в файлах)

Марки металлов
Калькулятор веса металла

Новости

НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ

12:05 Проволока стальная марки 12Х18Н10Т (ТС)

12:05 Проволока никелевая марки ДКРПМ НП2, ГОСТ 2179-75

12:05 Труба нержавеющая марки 12Х18Н10Т, ГОСТ 9941-81

12:05 Круг электротехнический марка стали 10880

12:05 39Н проволока ф8 мм

12:05 12Х18Н10Т труба

12:05 ХН75МБТЮ проволока 1,2 мм

12:04 ХН70Ю проволока 1,0 мм

12:04 ХН78Т лист 1,5 мм

12:04 МНЖКТ проволока ф2 мм для сварки

НОВОСТИ

29 Апреля 2017 16:18
Парк скульптур из металлолома в Индии

28 Апреля 2017 18:17
Сворачивающийся мост в Лондоне (10 фото, 1 видео)

29 Апреля 2017 17:22
Американский импорт стальной арматуры в марте вырос почти на 50%

29 Апреля 2017 16:27
В Бурятии дан старт строительству второго модуля ”Тугнуйской обогатительной фабрики”

29 Апреля 2017 15:06
Выпуск чугуна в странах СНГ в марте вырос на 2,6%

29 Апреля 2017 14:47
”Русполимет” пополняет парк оборудования

29 Апреля 2017 13:56
”Челябинский цинковый завод” включен в ”зеленый коридор” таможенной службы

НОВЫЕ СТАТЬИ

Ручные гильотины – настраиваем оборудование

Устройство полимерных 3Д-принтеров

Задвижки чугунные

Виды и механика процесса хонингования - основы технологии

3Д принтеры для производства металлических изделий

Офисная мебель

Сварочные работы в промышленности и строительстве

Видеорегистраторы - основные характеристики

Датчики уровня сыпучих материалов

Лазерные уровни в строительстве

Насосы для колодцев и их основные характеристики

Комплектующие для обустройства железнодорожных путей

Особенности сдачи металлолома в пункты приема

Как открыть свой магазин быстро и оснастить его всем необходимым?

А вы знаете, для чего используют транспортерные сетки?

Лист нержавеющий AISI 409 - особенности марки и применение

Характеристики и общие особенности марки стали 40Х13

Свойства и особенности применения проката из нержавейки марки 20Х13

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Компания "РДМ" предлагает металлопрокат.

Рейтинг@Mail.ru

О портале : Информация и правила : Реклама : Тарифы для компаний : Наши контакты : Связаться : Личный кабинет : Регистрация

2009-2017 © Любое копирование материалов без активной ссылки на metallicheckiy-portal.ru запрещено!
Использование материалов в печатных изданиях только с разрешения администрации портала.