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 -> Специальные методы термоциклической обработки -> Специальные методы термоциклической обработки

Специальные методы термоциклической обработки

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  ...  12  13  14  15  16  17  ...  23  24  25 

свойств изделий. Измельчения зерен обычно добиваются нормализацией или закалкой и высоким отпуском, а также легированием цементируемых сталей редкоземельными и сильно карбидообразующими элементами. Но все это не достаточно эффективно увеличивает пластичность и вязкость сталей. Использование для этого ТЦО после цементации решает проблему. По предложенному способу детали цементируют при 940 или 1080 °С и после этого подвергают ТЦО по следующему режиму: 5-кратный нагрев до 780—800 °С, охлаждение на воздухе до 400 °С со скоростью 130 °С/мин, с последнего нагрева —охлаждение в масле (закалка). После ТЦО производят низкий отпуск при 180°С. Твердость поверхностного закаленного слоя 63—65 HRCэ. Анализ влияния такой ТЦО на свойства цементованных конструкционных сталей показал, что она увеличивает ударную вязкость цементованного слоя в 1,5—2 раза. Износостойкость образцов после цементации, ТЦО и закалки с низким отпуском в 1,8—2 раза выше по сравнению с контрольными образцами, не прошедшими ТЦО, а закаленными и отпущенными по стандартному температурному режиму. Экспериментально показано также, что предложенный метод окончательной ТЦО цементованных сталей увеличивает усталостную прочность на 15—20 %, пластические свойства на 25—85 %, ударную вязкость на 20—60 %, снижает порог хладноломкости на 20—30 °С и длительность процесса в 1,5—2 раза.

Предложен (а. с. № 907075) следующий режим цементованных сталей: 5—7-кратный ускоренный нагрев на 50—70° выше точки Ас1 с последующим охлаждением на воздухе до температуры на 30—50° ниже точки Аr1. Термоциклирование проводили сразу после цементации, начиная с подстуживания на воздухе до минимальной температуры циклов, а закалку в масле осуществляли с последнего нагрева ТЦО. Далее давали отпуск. Этот способ обработки опробован в лабораторных и промышленных условиях. Обработке подвергали образцы, а затем детали — направляющие стола станка ЗБ641 из стали 20Х. Образцы подвергали цементации в твердом карбюризаторе при 930 °С в течение 6 ч, далее — ТЦО по описанному выше режиму и отпуску при 180 °С. Для сравнения такие же детали и образцы, обработанные по стандартному режиму цементации и двойной закалки от 780 и 840 °С с отпуском при 180 °С, испытывали на ударную вязкость, твердость и коробление. Соответствующие данные приведены ниже.

В тех случаях, когда процесс цементации ведут до получения в поверхностном слое углерода больше 0,8 %, в науглероженном слое часто образуется цементитная сетка на границах зерен перлита. Эта дефектная структура может быть исправлена, если в двух первых циклах ускоренные нагревы производить до температур выше точки Асз, все остальные параметры,— как и в предыдущем способе ТЦО. Исследования показали, что и на этот раз выявлено положительное влияние ТЦО с переменной температурой нагревов на структуру и механические свойства образцов из стали 20Х.

Применение ТЦО после цементации позволяет уменьшить коробление изделий, повысить ударную вязкость и усталостную прочность стали, существенно сократить длительность ТО и т. д. В случае использования ТЦО после цементации можно без ущерба для окончательных свойств увеличить температуру диффузионного насыщения стали углеродом. Повышение температуры ХТО позволяет сократить длительность обработки в 1,2—1,7 раза, и при этом качество цементованного слоя и переходной зоны улучшается.

6.3. ТЕРМОЦИКЛИЧЕСКИЕ БОРИРОВАНИЕ И АЗОТИРОВАНИЕ СТАЛЕЙ

Впервые изучено влияние термоциклирования при борировании на механические свойства, в частности на ударную вязкость. Проводили жидкостное безэлектролизное борирование в ванне с расплавом следующих химических соединений: 70 % [30 % (12 % NaF + 59 % KF+ + 29 % LiF) +70 % NaB407] +30 % В4С. ТЦО при борировании заключалась в повторяющихся нагревах до 890 °С и охлаждениях до 680 °С, длительность цикла 20 мин, число циклов 3, 5 и 10. Изотермическое борирование по классическому способу производили при 820 °С с длительностями, равными соответствующим термоциклическим процессам. Режим термоциклирования производили изменением температуры ванны путем своевременной перестановки датчика позиционного регулятора электронного потенциометра, осуществляющего включение (нагрев) и выключение (охлаждение) нагревателя. Одновременно с основными экспериментами по термоциклическому и изотермическому борированию в отдельных тиглях проводили аналогичные режимы обработок контрольных образцов в нейтральных расплавах хлористых солей (холостые режимы). Все обработанные образцы из сталей 45 и У8 подвергали соответствующей закалке и низкому отпуску. Испытания показали, что термоциклирование при борировании повышает ударную вязкость исследованных сталей в 1,5—2,3 раза по сравнению с изотермическим борированием. Максимальное повышение ударной вязкости наблюдалось при пяти циклах. Отмечено также, что борирование при ТЦО снижает ударную вязкость по сравнению с «чистым» термоциклированием, т. е. без борирования, всего на 10—20 %.

В целях повышения прочности связи борированного слоя с основным металлом применяли термоциклирование в процессе насыщения. Производили газовое насыщение сталей СтЗ,45 и 40Х в порошковой смеси, содержащей (массовая доля, %): 1,5—2 борного ангидрида, 0,5—1 хлористого аммония, остальное — карбид бора. Борирование производили в специальных контейнерах. Термоциклирование в процессе насыщения осуществляли следующим образом: после нагрева до 950 °С контейнер извлекали из печи и охлаждали до температуры окончания y-а-превращения. Циклы повторяли до получения необходимой глубины слоя боридов в стали. Во избежание роста зерен на последнем цикле обработки нагрев производили до температуры закалки обрабатываемой стали.

Прочность связи слоя боридов и основного металла определяли методом взвешивания борированных образцов после деформации их сжатием на 25 %. При этом обычно происходят сколы в диффузионном слое. По уменьшению массы образцов оценивали качество диффузион

ного сцепления и прочности поверхностного слоя. В табл. 6.1 приведены результаты испытаний.

В результате осуществления термоциклического борирования удалось в 2—2,5 раза снизить степень откола слоя, т. е. существенно увеличить адгезионную прочность слоя боридов. Металлографическое исследование образцов, борйрованных изотермически и термоциклически, показало, что при ТЦО игольчастость слоя боридов меньше, а подслой (основной металл) имеет мелкозернистую структуру. Рентгеновским дифрактометрическим анализом было выяснено изменение количественного соотношения фаз FeB и Fе2В в поверхностном слое после термоциклического борирования. После ТЦО преобладающей становится вторая, более стойкая фаза. Было установлено также, что после термоциклического борирования предел выносливости борированных сталей увеличивается (по сравнению с изотермическим процессом) на 8—10 %.

Повышение эксплуатационных свойств слоя боридов в результате термоциклирования в процессе насыщения авторы исследования объяснили следующим. В результате ТЦО с фазовым превращениями в сталях снижается текстурированность подслоя, что препятствует преимущественному росту игл боридов. При этом возникающие иглы становятся мельче и разветвленнее. Так образуются мелкоигольчатые бориды, вкрапленные в мелкозернистую матрицу. Повышению адгезионной прочности борированного слоя, по мнению авторов, способствует и уменьшение содержания в слое хрупкой фазы FeB.

Применительно к азотированию термоциклирование использовали при обработке технически чистого железа. Насыщающая среда — аммиак, обычная температура азотирования 540—640 °С. Азотирование проводили в камере с использованием электроконтактного нагрева образцов. Температура в процессе насыщения поддерживалась и измерялась автоматически. Азотирование в режиме ТЦО проводили в интервале температур 590 + (10

-50) °С. Полученные экспериментальные данные (рис. 6.1) показали, что термоциклическое азотирование интенсифицирует процесс диффузии азота. Так, при ТЦО в интервале 590+10 oС глубина слоя l составляет 175 мкм, а при изотермической выдержке при 590 °С — только 75 мкм. Дальнейшее увеличение интервала до 590 + 50 °С приводило к увеличению диффузионного слоя до 250 мкм. Следует отметить, что глубина азотированного слоя, получаемого при постоянной температуре 640 °С, составляет только 160 мкм. На фотографии структуры хорошо видны травящиеся и нетравящиеся

зоны с максимальной микротвердостью. С увеличением температурного интервала ТЦО зона максимальной микротвердости смещается в глубину слоя.

Термическая обработка позволяет увеличивать не только скорость диффузии, но и микротвердость. Так, при 640 °С максимальная твердость составляет 4700 МПа, а при 590±50°С — уже 5800 МПа.

Известно положительное влияние ТЦО в процессе азотирования таких промышленных сплавов на основе никеля и хрома, как ЭП199, ВХ-4 и ВХ-4А.

6.4. РОЛЬ ТЦО В ПРОЦЕССЕ ЦЕМЕНТАЦИИ

Можно было ожидать, что термоциклическая цементация, т. е. науглероживание сталей в нестационарном, термоциклическом режиме, окажется более эффективной. Предпосылками этого являются многочисленные данные исследований по гетеродиффузии углерода и других элементов в момент фазовых а-y-превращений в сталях. Однако эти исследования относились к диффузии элементов внутри сравнительно однородного металла. Только в последние годы появились исследования, прямо указывающие на повышение интенсивности и скорости диффузии насыщения при изменении температуры обработки. Одной из таких работ является исследование Н. Рашкова. Изучение влияния ускоренных циклических нагревов и охлаждений, сопровождающихся фазовыми превращениями, на процесс насыщения их углеродом проведено на сталях 20Х, 18ХГТ и 12ХНЗА. Науглероживание осуществляли пастой, состоящей из 60 % K4Fe (CN)6, 20 % древесного угля, 10 % ВаСОз и 10 % маршаита. Режим термоциклической цементации включал два цикла нагрева образцов до температуры выше точки A с3 и охлаждения ниже точки Аr1. Проводили изотермическое насыщение сталей при температуре, равной максимальной температуре цикла. В обоих случаях насыщение длилось 4—5 мин. Полученные зависимости толщин цементованных слоев для этих сталей приведены на рис. 6.2. Из рисунка видно, что термоциклический способ цементации более эффективен (на 15—

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  ...  12  13  14  15  16  17  ...  23  24  25 

Автор: Администрация   Общая оценка статьи:    Опубликовано: 2011.03.26   

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

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ:



запомнить  Регистрация

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

Марки металлов
Калькулятор веса металла

Новости

НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ

13:02 ЭИ702; 36НХТЮ;ЭИ702-ВД ;36НХТЮ-ВД;36НХТЮ-Ш круги продам

13:01 33НК; 33НК-ВИ круги продам

12:59 20НХГ; ЭП298 лента из наличия

12:57 17ХНГТ; 17ХНГТ-ВИ, ЭИ814-ВИ лента из наличия

12:25 Круг сталь 6с02а, круг ст. 60с2а

12:23 Круг сталь 45, круг ст45, пруток ст. 45

12:21 Круг сталь 40, круг ст 40, пруток ст. 40

12:17 Круг сталь 35ХГСА, круг ст 35ХГСА, Наличие.

12:02 Круг сталь 35, круг ст35, круг ф16 до 300мм

12:01 Круг сталь 25Х1МФ, круг ст25Х1МФ ф140-170мм

НОВОСТИ

26 Февраля 2017 17:09
Самодельный мини-холодильник из компьютерного кулера с элементом Пельтье

22 Февраля 2017 17:42
Самодельный гидравлический дровокол (14 фото)

27 Февраля 2017 17:16
На ”ЕВРАЗ НТМК” завершено техперевооружение кузнечного отделения фасонно-литейного цеха

27 Февраля 2017 17:02
Латиноамериканское потребление прокатной стали в 2016 году упало на 8%

27 Февраля 2017 16:21
”Технодинамика” освоила серию электроцентробежных насосов по программе импортозамещения

27 Февраля 2017 15:05
”ЗиО-Подольск” изготовил сепараторы-пароперегреватели для энергоблока №2 Белорусской АЭС

27 Февраля 2017 14:52
”Уралэлектромедь” завершила монтаж ванн в строящемся цеха электролиза меди

НОВЫЕ СТАТЬИ

Стеклянные двери и перегородки противопожарного типа

Ондулиновая кровля

Металлические кабельные лотки

Двери из материала экошпон

Компоненты для систем водоподготовки пром. предприятий и жилых домов

Специальные прокатные стальные профили

Лазерная резка металлических листовых материалов

Изготовление деталей из проволоки

Некоторые особенности участия в современных тендерах

Советы по выбору металлической двери

Оборудование для обработки листового металла

Аппараты точечной контактной сварки (споттеры)

Боксы биологической безопасности для лабораторий

Блоки управления для двигателей и электротехнического оборудования

Выбор стеллажей для склада

Основные классы лома черных металлов

Дроссели для регулировки гидравлических систем

Характерные особенности оцинкованных воздуховодов

Бурение скважины на воду с использованием интернет-сервиса

Особенности и виды современных лотерей

 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.