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

04:02 Круг сталь 4Х5МФС (Поковка)

03:58 Поковка 4Х5МФС

03:49 Круг сталь 9Х2МФ (поковка)

03:48 Поковка сталь 9Х2МФ

11:37 Сетка для клеток, сварная оцинкованная

11:33 Сетка сварная кладочная с доставкой по Москве и области

04:29 Круг стальной Ст45 кованый

04:28 Круг стальной Ст20 кованый

17:45 Каталитический нейтрализатор для ДГУ

17:42 Глушители для генераторных установок

НОВОСТИ

17 Ноября 2017 18:46
Роботизированная ковка металла

18 Ноября 2017 17:23
”NMDC” в июле-сентябре нарастила добычу железной руды на 14%

18 Ноября 2017 16:35
”Силовые машины” модернизируют крупнейшую электростанцию Центральной Азии

18 Ноября 2017 15:39
Чилийский экспорт железной руды за 9 месяцев упал на 3,9%

18 Ноября 2017 14:42
”БМК” увеличил реализацию высокомаржинальной продукции

18 Ноября 2017 13:44
Экспорт черного лома из Гонконга за 9 месяцев вырос на 4,7%

НОВЫЕ СТАТЬИ

Особенности и виды современных лотерей

Дорожная сетка: классификация и применение в строительстве

Инструментальные стали и сплавы

Основные типы экранов под ванны

Виды облицовочного кирпича и их применение

Покрытия для транспорта Автолюкс

Особенности отвердения однокомпонентных силиконовых герметиков

Печать этикеток для промышленной продукции

Перила из нержавеющей стали

Распространенные виды запчастей для погрузчиков

Контейнерные площадки в современном мегаполисе

Какие бывают онлайн-сервисы

Остекление при помощи алюминиевых витражей

Круг стальной - характеристики и применение

Профессиональные дноуглубительные работы: цели, этапы, разновидности

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 "Русский металл" предлагает изготовление металлоконструкций.

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.