Основное значение цементации в машиностроении
Сущность процесса цементации и её химико-термической обработки. Основные технологические приемы осуществления новостроек. Диффузионное насыщение металла углеродом. Особенность оборудования зубчатых колес из стали. Анализ структурно-фазовых превращений.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | реферат |
Язык | русский |
Дата добавления | 08.06.2014 |
Размер файла | 170,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Содержание
Введение
1. Сущность процесса цементации. Диффузионное насыщение металла углеродом
2. Технологические приемы осуществления цементации
3. Технология и оборудование для цементации зубчатых колес из стали 18ХГТ
4. Обоснование режимов цементации и последующей термической обработки зубчатых колес из стали 18ХГТ. Описание структурно-фазовых превращений
Заключение
Список литературы
Введение
Основное значение цементации в настоящее время состоит в том, что она применяется в машиностроении как процесс окончательной обработки деталей. При помощи цементации, например, можно изготовлять детали с твердой поверхностью и хорошей вязкостью сердцевины. Такие детали хорошо сопротивляются поверхностному износу и выдерживают значительную ударную нагрузку без разрушения. Цементация удлиняет срок службы деталей до полного износа и способствует повышению точности работы станков некоторых типов.
Одновременно применение деталей с высоким качеством цементации расширяет конструктивные возможности и позволяет создавать производительные станки с большим числом оборотов при экономически целесообразном времени их эксплуатации. Оба эти преимущества проявляются, прежде всего при производстве автомобилей, мотоциклов и велосипедов, современных железнодорожных вагонов и т.д.
1. Сущность процесса цементации. Диффузионное насыщение металла углеродом
Цементация - это химико-термическая обработка, заключающаяся в диффузионном насыщении поверхностного слоя атома углерода при нагреве до температуры 900-950 .
Сущность процесса цементации состоит в том, что при нагревании низкоуглеродистой стали в среде, способной отдавать углерод, поверхностный слой стали поглощает углерод и изменяет свой химический состав. После соответствующей термической обработки цементированные изделия приобретают высокую твердость поверхности, сохраняя вязкую сердцевину. Цементацию широко применяют при изготовлении деталей, подвергающихся истиранию и одновременно испытывающих ударную нагрузку. В зависимости от среды, отдающей углерод, цементация бывает твердая, жидкостная и газовая. При цементации в твердом карбюризаторе средой являются смеси, в состав которых входят древесный уголь, кокс, обугленная кожа, смешанные с углекислым барием или другими углекислыми солями.
Цементация - наиболее распространенный и машиностроении способ химико-термической обработки стальных деталей - применяется для получения высокой поверхностной твердости, износостойкости и усталостной прочности деталей. Эти свойства достигаются обогащением поверхностного слоя низкоуглеродистой, легированной и нелегированной стали углеродом до концентрации эвтектоидной или заэвтектоидной и последующей термической обработкой, сообщающей поверхностному слою структуру мартенсита с тем или иным количеством остаточного аустенита и карбидов. Глубина цементированного слоя обычно находится в пределах 0,5 - 2,0 мм (иногда для мелких деталей в пределах 0,1 - 0,3 мм, а для крупных - более 2,0 мм).
Концентрация углерода на поверхности задает фазовый состав диффузионного слоя в соответствии с диаграммой состояния (рис 1).
Рис.1- Диаграмма состояния Fe -- С
В диаграмме равновесия Fe -- С достаточно рассмотреть только часть, имеющую значение для цементации стали и со-ответствующую наибольшей растворимости углерода в аустените.
В системе железо -- углерод существуют следующие фазы: жидкая фаза, феррит, аустенит, цементит, графит.
1. Жидкая фаза. В жидком состоянии железо хорошо растворяет углерод в любых пропорциях с образованием однородной жидкой фазы.
2. Феррит -- Твёрдый раствор внедрения углерода в б-железе с ОЦК (объёмно-центрированной кубической) решёткой. Феррит имеет переменную предельную растворимость углерода: минимальную -- 0,006 % при комнатной температуре (точка Q), максимальную -- 0,02 % при температуре 700 °C (точка P). Атомы углерода располагаются в центре грани или (что кристаллогеометрически эквивалентно) на середине рёбер куба, а также в дефектах решетки. При температуре выше 1392 °C существует высокотемпературный феррит, с предельной растворимостью углерода около 0,1 % при температуре около 1500 °C (точка I). Свойства феррита близки к свойствам чистого железа. Он мягок (твердость -- 130 НВ) и пластичен, магнитен (при отсутствии углерода) до 770 °C.
3. Аустенит (г) -- твёрдый раствор внедрения углерода в г-железе с ГЦК (гране-центрированной кубической) решёткой. Атомы углерода занимают место в центре гранецентрированной кубической ячейки. Предельная растворимость углерода в аустените -- 2,14 % при температуре 1147 °C (точка Е). Аустенит имеет твёрдость 200--250 НВ, пластичен, парамагнитен.
При растворении других элементов в аустените или в феррите изменяются свойства и температурные границы их существования.
4. Цементит (Fe3C) -- химическое соединение железа с углеродом (карбид железа), со сложной ромбической решёткой, содержит 6,67 % углерода. Он твёрдый (свыше 1000 HВ), и очень хрупкий. Цементит фаза метастабильная и при длительным нагреве самопроизвольно разлагается с выделением графита.
В железоуглеродистых сплавах цементит как фаза может выделяться при различных условиях:
-- цементит первичный (выделяется из жидкости);
-- цементит вторичный (выделяется из аустенита);
-- цементит третичный (из феррита);
-- цементит эвтектический;
-- эвтектоидный цементит;
Цементит первичный выделяется из жидкой фазы в виде крупных пластинчатых кристаллов. Цементит вторичный выделяется из аустенита и располагается в виде сетки вокруг зёрен аустенита (после эвтектоидного превращения они станут зёрнами перлита). Цементит третичный выделяется из феррита и в виде мелких включений располагается у границ ферритных зёрен.
5. Графит -- фаза состоящая только из углерода со слоистой гексагональной решёткой. Плотность графита (2,3) много меньше плотности всех остальных фаз (около 7,5 -- 7,8) и это затрудняет и замедляет его образование, что и приводит к выделению цементита при более быстром охлаждении. Образование графита уменьшает усадку при кристаллизации, графит выполняет роль смазки при трении, уменьшая износ, способствует рассеянию энергии вибраций.
В соответствии с уровнем прочности сердцевины цементованные стали разделяют на три группы:
1) Углеродистые стали с не упрочняющей сердцевиной (структура сердцевины феррит-перлит);
2) Низколегированные стали со слабо упрочняемой сердцевиной (структура бейнит);
3) Высоколегированные стали с сильно упрочняемой сердцевиной (структура мартенсит);
2. Технологические приемы осуществления цементации
В зависимости от вида насыщающей среды различают цементацию:
- в твердом карбюризаторе;
- в жидком карбюризаторе;
- в газообразном карбюризаторе;
Независимо от агрегатного состояния карбюризаторы, применяемые при цементации содержат:
1) Углеродосодержащий компонент, составляющий более 90% состава карбюризатора;
2) Компонент - активизатор процесса, вызывающий протекание химических соединений, переводящих углерод из молекулярного состояние в активное атомарное;
Цементация в твердом карбюризаторе. Наиболее старым способом является цементация в твердой среде (в твердом карбюризаторе). При этом способе цементации карбюризатором служит смесь древесного угля и углекислых солей (углекислого бария -- ВаС03, углекислого натрия (соды) -- Na2C03 и др.). Углекислые соли добавляются к древесному углю в количестве 10--40%. В практике цементации применяют различные составы карбюризаторов. цементация термический обработка сталь
Для цементации в твердом карбюризаторе детали помещают в цементационный (стальной) ящик и засыпают карбюризатором. Упаковка деталей в ящик с карбюризатором должна производиться таким образом, чтобы детали со всех сторон были окружены карбюризатором и не соприкасались друг с другом, со стенками и дном ящика. Ящик закрывают крышкой и замазывают огнеупорной глиной. Через отверстия в крышке в ящик вставляют стержни из такой же низкоуглеродистой стали, из которой изготовлены цементуемые детали. Эти стержни называются «свидетелями» и служат они для контроля цементации. Ящик с упакованными в нем в карбюризаторе деталями помещают в печь и нагревают до 900--950° С.
При нагреве протекают следующие процессы. Углерод угля соединяется с кислородом воздуха, находящимся в ящике, и образуется окись углерода (СО). Этот процесс можно представить следующей реакцией:
2С + 02 = 2СО
Окись углерода разлагается на углекислый газ (С02) и углерод, образующийся в виде атомов (атомарный углерод):
2СО=С02 + С
Атомарный углерод проникает (диффундирует) в поверхностный слой детали. Так как детали нагреты до 900--950° С, т. е. выше верхней критической точки Ас3 и в стали при такой температуре образуется 7-железо, углерод, проникая в сталь, растворяется в -железе с образованием аустенита. Количество выделяемого на поверхности деталей углерода зави-сит от количества подаваемого в печь газа, т. е. от скорости подачи. При малой скорости подачи концентрация углерода в цементиро-ванном слое получается недостаточной, при большой -- на поверх-ности деталей откладывается налет сажи. Поэтому во время нагрева деталей, когда скорость диффузии еще очень мала из-за низкой температуры, скорость подачи газа должна быть также малой. Когда температура достигнет рабочего значения, скорость газа следует увеличить до максимальной: сталь жадно поглощает углерод. В конце процесса скорость подачи газа снова снижают, чтобы в цементированном слое не получилось цементитной сетки.
Цементация в жидком карбюризаторе является наиболее редким процессом химико-термической обработки. Цементация жидким карбюризатором - расплавленными углекислыми солями натрия и некоторых других металлов, с добавлением карбида кремния, производится в электрических печах-ваннах при температуре 840 - 860 С. В качестве жидкого карбюризатора применяют бензол, пиробензол, керосин, синтин. Качество карбюризатора характеризуется количеством газа, сажи и кокса, образующихся при цементации, и цементующей способностью карбюризатора. Цементация в расплавленных солях применяется для мелких деталей, цементируемых на небольшую глубину, при этом закалку изделий производят сразу после цементации. Жидкие карбюризаторы используются и для проведения процесса нитро-цементации, в этом случае к ним добавляется аммиак. Лучшим из жидких карбюризаторов, применяемых для нитроцементации, является триэтаноламин, обладающий хорошей активностью и высоким газообразованием.
Цементация жидким карбюризатором осуществляется путем погружения деталей при температуре 830 - 850 С в ванны с расплавленными солями, содержащими 75 - 80 % углекислого натрия ( соды), 10 - 15 % поваренной соли и 6 - 10 % карбида кремния.
Газовая цементация является основным, наиболее совершенным процессом химико-термической обработки как для серийного, так и для массового производства и имеет преимущества по сравнению с цементацией в твердом карбюризаторе: 1) значительно сокращается длительность процесса, что достигается благодаря более быстрому прогреванию деталей (до температуры, когда начинается насыщение углеродом) и лучшим условиям контакта углерода с деталями; 2) возрастает пропускная способность оборудования, растет производительность труда; 3) улучшаются условия труда, появляется возможность автоматизации управления процессом; 4) появляется возможность непосредственной закалки деталей с цементационного нагрева. На процесс газовой цементации влияет температура, состав и количество (скорость) подаваемого газа. С повышением температуры цементации толщина цементованного слоя значительно возрастает. С увеличением расхода газа повышается концентрация углерода в поверхностном слое и увеличивается толщина слоя. Газовая цементация может проводиться природным газом и искусственно приготовленными газовыми карбюризаторами.
Также для крупногабаритных деталей применяется цементация в пастах, с целью сокращения этапа нагрева. На участке детали наносят слой пасты, толщиной 3-4 мм и выдерживают при температуре 920-930°С. Малый объем насыщающей среды, используемый в этом случае, приводит к необходимости повышения концентрации компонентов активизаторов процесса. С нанесением на науглероживаемую металлическую поверхность С-содержащих материалов в виде суспензии, обмазки или шликера, сушкой и последующим нагревом изделия ТВЧ или током промышленной частоты. Толщина слоя пасты должна быть в 6-8 раз больше требуемой толщины цементованного слоя. Температуру цементации устанавливают 910-1050°С.
3. Технология и оборудование для цементации зубчатых колес из стали 18ХГТ
Конструкция цементационных ящиков оказывает большое влияние на продолжительность процесса цементации и качество цементуемых деталей. К цементационному ящику предъявляются следующие требования: 1) форма ящика должна приближаться к форме цементуемых деталей; 2) должен быть обеспечен наиболее быстрый прогрев деталей; 3) рабочее пространство печи должно использоваться эффективно. Для цементации применяют прямоугольные ящики (наибольшие размеры ящика 250x500x300 мм). Ящики изготовляют из стали, чугуна и жаростойких сплавов; стойкость сварных ящиков до 150--200 ч, литых (стальных и чугунных) -- 250--500 ч, из жаростойких сплавов -- 4000--6000 ч.
Упаковка деталей в цементационный ящик производится следующим образом. На дно ящика насыпают слой карбюризатора 2 толщиной 30--40 мм; на него укладывают первый ряд деталей. Расстояние между деталями и между деталями и стеной ящика 20--25 мм. На первый ряд деталей насыпают слой карбюризатора толщиной 20-- 25 мм, укладывают следующий ряд деталей 4, снова засыпают карбюризатором, и так до полного заполнения ящика. Верхний ряд деталей засыпают слоем карбюризатора толщиной 20--35 мм, При упаковке деталей карбюризатор плотно утрамбовывают, Сверху укладывают лист асбеста, ящик закрывают крышкой 5 и обмазывают глиной. Через отверстия, имеющиеся в крышке, в ящик вставляют два указателя 6, служащие для контроля цементации.
Ящики с упакованными в них деталями сушат на воздухе и затем устанавливают в печь, нагретую до температуры цементации (900--950° С); при этом температура печи снижается. При температуре 780--800° С следует проводить сквозной прогрев ящиков, что обеспечивает более равномерную цементацию. Затем температуру быстро повышают до 900--950° С и выдерживают в зависимости от требуемой толщины слоя: при толщине слоя до 1 мм скорость цементации составляет 0,15 мм/ч; при толщине слоя более 1 мм-0,1 мм/ч.
Зубчатые колёса из стали 18ХГТ подвергают газовой цементации ( при температуре 920 - 950°C ) с непосредственной закалкой из цементационной печи после предварительного подстуживания до 840 - 860°C. После закалки - отпуск при температуре 180 - 200°C.
Газовая цементация осуществляется в стационарных (непрерывно-действующих) печах. Цементирующий газ приготавливают отдельно и подают в цементационную реторту. При газовой цементации происходит три процесса:
1) Диссоциация - состоит в распаде активных атомов диффундирующего элемента.
2) Абсорбция - происходит на границе газ - металл и состоит в поглощении (растворении) поверхностью свободных атомов.
3) Диффузия - состоит в проникновении насыщающего элемента вглубь.
Цементирующими газами являются окись углерода и газообразные углеводороды. Разложение этих соединений приводит к образованию активного атомарного углерода:
2CO > CO2 + C
CnH2n > 2nH + nC
CnH2n + 2 > (2n + 2) H + nC
Как видно из приведенных выше реакций, в результате распада углеводородных соединений образуется свободный углерод. Если поверхность стали не поглощает весь выделяющийся углерод (абсорбция отстает от диссоциации), то свободный углерод, кристаллизуясь из газовой фазы, откладывается в виде плотной пленки сажи на детали, затрудняя процесс цементации. Поэтому для рационального ведения процесса газовой цементации нужно иметь газ определенного состава и регламентировать его расход.
Таким образом, при температуре цементации мы получаем аустенит переменной концентрации от 1,2 - 1,3 %С (при температуре процесса 860 ?С) до 0,1 - 0,15 %С. При охлаждении от цементации до нормальной произойдет превращение в соответствии с содержанием углерода в данном слое.
Поверхностная зона, в которой углерода 0,8 - 0,9% имеет структуру перлит + цементит, затем следует зона с содержанием углерода около 0,8%, после следует зона с содержанием углерода менее 0,7% плавно переходящая в структуру сердцевины.
Содержание углерода в наружном слое не должно превышать 1,1-1,2% т. к. большое содержание углерода приводит к образованию вторичного цементита, который повышает хрупкость.
Задача цементации - обеспечить высокую поверхностную твердость и износоустойчивость при вязкой сердцевине - не решается одной цементацией. Окончательно формируют свойства последующей закалкой. В нашем случае закалку можно проводит сразу после цементации. С целью уменьшения деформации и коробления колёс их закалку проводят в горячем масле (180?С).
4. Обоснование режимов цементации и последующей термической обработки зубчатых колес из стали 18ХГТ. Описание структурно-фазовых превращений
Марка: 18ХГТ Классификация материала: Сталь конструкционная низколегированная. Дополнительные сведения о материале: Сталь хромомарганцевая. Применение: детали с повышенной прочностью и вязкостью середины, улучшаемые или цементуемые детали ответственного назначения, а также детали с высокой поверхностной твердостью, работающие под действием ударных нагрузок.
Химический состав материала 18ХГТ в процентном соотношении
C |
Si |
Mn |
Ni |
S |
P |
Cr |
Ti |
Cu |
|
0.17- 0,23 |
0.17- 0.37 |
0.8 - 1.1 |
до 0.3 |
до 0.035 |
до 0.035 |
1 - 1.3 |
0.03 - 0.09 |
до 0.3 |
Сталь 18ХГТ используется для производства деталей, работающих при средних давлениях (для кулачковых муфт, зубчатых колес, поршневых пальцев и тому подобного) и больших скоростях скольжения. Сталь 18ХГТ обладает хорошей прокаливаемостью. Недостатком является склонность к отпускной хрупкости.
Карбидообразующими элементами являются хром и марганец. При растворении карбидообразующих элементов в цементите образующиеся карбиды называются легированным цементитом. При повышении содержания карбидообразующего элемента образуются самостоятельные карбиды данного элемента с углеродом, так называемые простые карбиды, например, Cr7C3, Cr4C, Mo2C. Все карбиды очень тверды (HRC 70 - 75) и плавятся при высокой температуре (Cr7C3 примерно при 1700°С). Хром является легирующим элементом стали 18ХГТ, он широко применяется для легирования. Присадка хрома, образующего карбиды, обеспечивает высокую твердость и прочность стали. После цементации и закалки получается твердая и износоустойчивая поверхность и повышенная по сравнению с углеродистой сталью прочностью сердцевины. Для уменьшения чувствительности сталей к перегреву их дополнительно легируют Тi или Zr.
При высокотемпературной газовой цементации стали типа 18ХГТ перед закалкой производят равномерное по всему объему детали подстуживание до температуры 820 - 850°С. Высокотемпературная цементация может вызвать повышенное коробление деталей, так как:
· с повышением температуры уменьшается сопротивление металла деформации и коробление может происходить под действием собственного веса или веса других деталей, при этом большое значение имеет система укладки или подвески деталей в печи;
· при нагреве и охлаждении с более высоких температур в деталях возникают большие внутренние напряжения, что вызывает большие деформации;
Повторные нагревы также увеличивают коробление. С этой точки зрения закалку деталей лучше производить с цементационного нагрева с предварительным подстуживанием. Снижение интенсивности охлаждения в закалочной жидкости также способствует уменьшению коробления. В этом отношении может быть полезна закалка в горячее масло.
При цементации крупных деталей повышенное коробление вызывается неравномерностью распределения температуры в печи при нагреве садки. Например, в шахтных печах различие температуры в центре и у стенок достигает 50-100°С. При высокотемпературной цементации неравномерность нагрева еще больше. Для уменьшения коробления деталей рекомендуется делать ступенчатый нагрев: загрузка деталей при температуре 750 - 850°С, выдержка для равномерного прогрева всей садки, повышение температуры до рабочего интервала.
Продолжительность цементации. Общая продолжительность цементации слагается из суммы времени, необходимого для прогрева деталей до рабочей температуры процесса, времени выдержки при этой температуре для получения цементованного слоя заданной глубины и времени подстуживания, если оно производится в печи или в колодцах. Продолжительность периода выдержки для получения цементованного слоя заданной глубины зависит главным образом от температуры и требуемой глубины слоя, при этом имеют значение также активность карбюризатора и химический состав цементуемой стали. Скорость цементации не остается постоянной даже при одной и той же температуре. Как известно, по мере увеличения глубины слоя она уменьшается. Если принять в определенных интервалах глубины слоя эту скорость постоянной, что практически вполне допустимо, то для данной температуры процесса продолжительность его можно приближенно определить, разделив заданную величину слоя на среднюю скорость цементации.
При газовой цементации часто применяют закалку без повторного нагрева, а непосредственно из цементационной печи после подстуживания изделий до 840 - 860°С. Такая обработка не исправляет структуру цементованного слоя и сердцевины, поэтому ее применяют только для изделий, изготовленных из наследственно мелкозернистых сталей. После цементации термическая обработка иногда состоит из двойной закалки и отпуска. Первую закалку(или нормализацию) с нагревом до 880 - 900°С (выше точки Ас3 сердцевины) назначают для исправления структуры сердцевины. В результате первой закалке улучшается структура низкоуглеродистой сердцевины (перекристаллизация). При этой закалке структура поверхностного слоя тоже улучшается, так как быстрым охлаждением устраняется цементитная сетка. Но для науглероживания поверхностного слоя температура 850 - 900°С является слишком высокой и поэтому не устраняет перегрева. После цементации деталь поступает на механическую обработку. Основная цель закалки стали это получение высокой твердости, и прочности что является результатом образования в ней неравновесных структур - мартенсита, троостита, сорбита. Заэвтектоидную сталь нагревают выше точки Ас1 на 30 - 90 0С. Нагрев заэвтектоидной стали выше точки Ас1 производится длятого, чтобы сохранить в структуре закаленной стали цементит, является еще более твердой составляющей, чем мартенсит (температура заэвтектоидных сталей постоянна и равна 760 - 780 0С).
Вторая закалка от 750 - 800°С является нормальной закалкой для науглероженного слоя - устраняется перегрев и достигается высокая твердость слоя. Недостаток такой термообработки - сложность технологического процесса, возможность окисления и обезуглероживания.
Заключительной операцией термической обработки цементованных изделий является низкий отпуск при 160 - 180°С, переводящий мартенсит закалки в поверхностном слое в отпущенный мартенсит, снимающий напряжения и улучшающий механические свойства.
Рис 2. - Схема микроструктуры цементованной стали
Толщина цементованного слоя определяется размерами детали, условиями ее работы, содержанием углерода и легирующих элементов в стали. После цементации и последующей термической обработки требуемая структура цементованного слоя (на глубине 0,2 мм) -- мелкоигольчатый мартенсит с включениями дисперсных карбидов (легированная сталь). Наличие в цементованном слое структурно свободных карбидов в виде сетки приводит при шлифовании к получению трещин (из-за хрупкости слоя). Кроме того, крупные включения карбидов, выходя на поверхность, могут выкрашиваться в процессе работы. Если детали работают при больших знакопеременных давлениях, в структуре цементованного слоя недопустимо наличие большого количества остаточного аустенита, который превращается в неотпущенный мартенсит, имеющий большую хрупкость. Присутствие больших количеств остаточного аустенита (более 10--15%) приводит к усталостному разрушению слоя.
Зубчатые колеса полуоси работают при больших скоростях скольжения и средних давлениях, поэтому основным требованием, предъявляемым к легированным конструкционным сталям, является сочетание высокой прочности, твердости и вязкости. Наряду с этим они должны иметь хорошие технологические и эксплуатационные свойства и быть дешевыми. Введение в сталь легирующих элементов само по себе уже улучшает ее механические свойства. В результате термической обработки цементованный слой должен иметь структуру мелкоигольчатого мартенсита и изолированных участков остаточного количества избыточных карбидов в виде глобулей. Твердость на поверхности цементованного слоя находится в пределах HRC~58 - 62 и в сердцевине HRC~30 - 45. При цементации чаще контролируют не общую, а эффективную толщину слоя. Эффективная толщина соответствует зоне слоя от поверхности насыщения до границы зоны с твердостью HRC~50 или НV~550. Толщина эффективного слоя составляет 0,4 - 1,8 мм.
Заключение
Газовая цементация является более совершенным технологическим процессом, чем твердая. Она имеет ряд преимуществ по сравнению с цементацией в твердом карбюризаторе. В случае газовой цементации можно получить заданную концентрацию углерода в слое, сокращается длительность процесса, обеспечивается возможность полной механизации и автоматизации процесса, значительно упрощается последующая термическая обработка деталей, так как закалку можно проводить непосредственно из цементационной печи.
После цементации и закалки с низким отпуском сталь 18ХГТ имеет более высокую усталостную прочность, высокую твердость и вязкость.
Цементация способствует удлинению срока службы изделий и расширению конструктивных возможностей при их проектирование.
В настоящее время основное значение цементации заключается в ее применение в машиностроение как процесса окончательной обработки изделий.
Список литературы
1. Лахтин Ю.М. Материаловедение: учеб.-М.: Металлургия, 1990. -528c.
2. Бернштейн М.Л. Металловедение и термическая обработка стали: перераб. и доп.-М.: Металлургия, 1991.-472c.
3. Лившиц Б.Г. Металловедение и термическая обработка : учеб.-М.: Металлургия, 1989. -228c.
4. Солнцев Ю.П. Металловедение и технология металлов: учеб.-М.: Металлургия, 1988. -512c
5. Гуляев, А.П. Материаловедение / А.П. Гуляев. - М.: Металлургия. - 542 с.
6. Цементация: методические указания / Сост. В.П. Першин. - Томск: Изд-во Том. гос. архит.-строит. ун-та, 2008. - 14 с.
7. Пожидаева С.П. Технология конструкционных материалов. - Бирск. Госуд. Пед. Ин-т, 2002
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Применение поверхностной закалки с индукционным нагревом. Стадии химико-термической обработки стали. Технология цементации твердым карбюризатором, газовой цементации и азотирования. Термическая обработка после цементации и свойства цементованных деталей.
презентация [309,5 K], добавлен 29.09.2013Проектирование участка химико-термической обработки зубчатых колёс коробки передач с раздаточной коробкой. Выбор марки стали и разработка технологического процесса термообработки. Выбор печи для цементации и непосредственной закалки. Расчет оборудования.
курсовая работа [710,0 K], добавлен 08.06.2010Требования предъявляемые зубьям шестерен. Термическая обработка заготовок. Контроль качества цементованных деталей. Деформация зубчатых колес при термической обработке. Методы и средства контроля зубчатых колес. Поточная толкательная печь для цементации.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 10.01.2016Технология цементации изделий и режим их термической обработки, микроструктура цементованного слоя, его глубина. Назначение цементации и последующей термической обработки. Диссоциация. Абсорбция. Диффузия. Закалка. Предел выносливости изделий.
лабораторная работа [105,0 K], добавлен 05.01.2009Материал для изготовления зубчатых колес, их конструктивные и технологические особенности. Сущность химико-термической обработки зубчатых колес. Погрешности изготовления зубчатых колес. Технологический маршрут обработки цементируемого зубчатого колеса.
реферат [16,6 K], добавлен 17.01.2012Характеристика основных элементарных процессов (диссоциация, абсорбция, диффузия) химико-термической обработки стали. Рассмотрение процессов цементации (твердая, газовая), азотирования, цианирования, диффузионной металлизации поверхностных слоев стали.
лабораторная работа [18,2 K], добавлен 15.04.2010Изучение условий эксплуатации деталей, требований, предъявляемых к зубчатым колесам. Анализ химико-термической обработки и улучшения, представляющих собой полную закалку и высокий отпуск. Обзор контроля качества термической обработки полуфабрикатов.
курсовая работа [244,1 K], добавлен 14.12.2011Теория термической обработки. Превращения в стали при нагреве и охлаждении. Отжиг и нормализация. Дефекты термической обработки. Дефекты при отжиге и нормализации. Дефекты при закалке. Химико-термическая обработка и поверхностное упрочнение стали.
доклад [411,0 K], добавлен 06.12.2008Описание работы зубчатого колеса и предъявляемые к нему требования. Химический состав, механические свойства и температуры критических точек стали 18ХГТ. Технология химико-термической обработки зубчатого колеса из стали 18ХГТ, контроль качества.
контрольная работа [3,1 M], добавлен 29.11.2014Расшифровка марки стали 25, температуры критических точек, химический состав, механические свойства и назначение. Построение графика химико-термической обработки стальной детали с указанием температуры нагрева, времени выдержки и скорости охлаждения.
курсовая работа [444,5 K], добавлен 20.05.2015Анализ конструкции и работы бурового станка СБГ-3320: его устройство и техническая характеристика. Организация работ в проходческой выработке. Рекомендации по совершенствованию оборудования и разработка бурового става для струйной цементации грунтов.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 26.08.2011Требования к конструкционным материалам. Экономические требования к материалу определяются. Марки углеродистой стали обыкновенного качества. Углеродистые качественные стали. Цветные металлы и сплавы. Виды термической и химико-термической обработки стали.
реферат [1,2 M], добавлен 17.01.2009Проектируемый участок предназначен для термической обработки шевинговального инструмента. Обзор термической обработки шевера, выполненного из стали Р18, предназначенного для шевингования незакалённых зубьев зубчатых колёс срезанием тонкой стружки.
курсовая работа [53,0 K], добавлен 24.12.2008Характеристика стали 60С2А, химический состав и механические свойства. Структурные превращения в стали при термической обработке. Выбор оборудования для обработки детали. Разработка технологии термообработки и маршрутной технологии изготовления пружины.
курсовая работа [2,7 M], добавлен 05.12.2014Термическая обработка металлов и ее основные виды. Превращения, протекающие в структуре стали при нагреве и охлаждении. Основы химико-термической обработки. Цементация, азотирование, нитроцементация и цианирование, борирование и силицирование стали.
реферат [160,5 K], добавлен 17.12.2010Изменение механических, физических и химических свойств углеродистых конструкционных и инструментальных сталей в результате химико–термической обработки. Марки сталей, их назначение и свойства. Структурные превращения при нагреве и охлаждении стали.
контрольная работа [769,1 K], добавлен 06.04.2015Химико-термическая обработка как процесс нагрева и выдержки металлических материалов при высоких температурах в химически активных средах. Характеристика видов химико-термической обработки: цементация, азотирование, нитроцементация и жидкое цианирование.
реферат [62,1 K], добавлен 17.11.2012Изучение производственного процесса в машиностроении: заготовки, обработки и сборки. Обзор способов установки и закрепления заготовок на станках токарной группы. Анализ видов обработки зубчатых колес и их выбора в зависимости от степени шероховатости.
контрольная работа [1,3 M], добавлен 28.04.2011Ознакомление с методикой разработки технологического процесса термической обработки деталей: автомобилей, тракторов и сельскохозяйственных машин. Расшифровка марки заданной стали, описание ее микростуктуры, механических свойств до термической обработки.
контрольная работа [46,9 K], добавлен 05.12.2008Назначение и виды термической обработки металлов и сплавов. Технология и назначение отжига и нормализации стали. Получение сварных соединений способами холодной и диффузионной сварки. Обработка металлов и сплавов давлением, ее значение в машиностроении.
контрольная работа [2,6 M], добавлен 24.08.2011