Упрочнение деталей низкотемпературной нитроцементацией
Экспериментальные данные по износостойкости углеродистых сталей после низкотемпературной нитроцементации в пастообразном карбюризаторе. Обоснование эффективности упрочнения деталей, работающих в условиях трения без смазки, в коррозионно-активных средах.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 30.08.2018 |
| Размер файла | 76,5 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.
агроинженерия
_______________________________________________________________________________
Размещено на http://www.allbest.ru/
_______________________________________________________________________________________
Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии.-2008.-№6.
2
Размещено на http://www.allbest.ru/
Упрочнение деталей низкотемпературной нитроцементацией
В современных машинах имеется достаточно большая номенклатура деталей, которые работают в условиях трения без смазки при воздействии химически активных сред. Известно, что наиболее радикальным путем повышения износостойкости и коррозионной стойкости (долговечности) таких деталей является создание на их рабочих поверхностях твердых и пассивных покрытий, которые эффективно сопротивляются внешним неблагоприятным воздействиям.
В работах [1,2] показано, что низкотемпературная цементация углеродистых и низколегированных сталей приводит к образованию на их поверхностях достаточно глубоких диффузионных слоев, поверхностная зона которых представляет собой гексагональный -карбонитрид, имеющий твердость 10000…12000 МПа.
Нитроцементация в пастообразном карбюризаторе, состоящем из 60% газовой сажи и 40
% железосинеродистого калия (пастообразователь - клей ПВА), обеспечила за 2 часа при температуре 650С образование на поверхности углеродистой стали 40 карбонитридного слоя глубиной ~ 0,06 мм. Под слоем карбонитрида образовалась зона азотисто-углеродистого мартенсита с остаточным аустенитом глубиной до 0,20 мм и микротвердостью от 6000 до 4500 МПа (рисунок 1).
Износостойкость нитроцементованных слоев на стали 40 исследовали на машине СМЦ-2 по схеме «ролик-колодка», при которой реализовался механизм трения скольжения. В зону трения подавали (с помощью капельницы) 10% раствор поваренной соли в воде для имитации коррозионно-активной среды.
Ролики из исследуемой стали подвергали нитроцементации при температурах 560, 660 и 760С и испытывали при трении скольжения, изменяя давление от 0,05 до 5,0 МПа. Длительность одного цикла изнашивания составляла 100 тысяч циклов (оборотов образца).
Как видно из рисунка 2-а, в зоне малых удельных нагрузок интенсивность изнашивания с повышением давления несколько повышается, что особенно заметно на стали, цианированной при температуре 760С. При повышении удельных нагрузок более 0,15 МПа во всех случаях наблюдается снижение интенсивности изнашивания, которое имеет место до нагрузок 0,35…0,40 МПа. При дальнейшем повышении давления интенсивность изнашивания устанавливается на постоянном, относительно низком уровне.
Обнаруженное снижение износа цианировнной поверхности с повышением удельных нагрузок в интервале 0,05…0,15 МПа можно объяснить самонаклепом поверхности трения, когда в рассматриваемом интервале давлений сохраняется еще запас пластичности металла. Скорость изнашивания в этих условиях определяется восприимчивостью изнашивания структур к наклепу. При большой восприимчивости к наклепу поверхностные слои металла быстро теряют пластичность (при невысокой нагрузке), в них быстро достигается предельное упрочнение, и износ уменьшается.
В области высоких давлений (рисунок 2-б) повышение нагрузки не вызывает упрочнения уже наклепанного слоя. Под действием сил трения в поверхностных слоях металла происходят усталостные явления, которые вызывают трещины в поверхностном слое и отделение его фрагментов от основного металла. В этих условиях зависимость износа от удельных нагрузок на поверхности трения носит почти прямопропорциональный характер.
Относительно низкие температуры цианирования (550-650С) обеспечивают минимальный износ цианированных слоев. С повышением температуры цианирования выше 650С износ интенсивно увеличивается, достигая 6-10-кратной величины при температуре цианирования 800С.
Объяснить такой ход зависимостей износа от температуры цианирования исследуемых сталей можно следующим образом: при низких температурах процесса на поверхности сталь 40 образуется твердая корка -карбонитрида, обладающая к тому же антифрикционными и антикоррозионными свойствами, что и приводит к снижению интенсивности изнашивания. Увеличение толщины карбонитридной корки, полученной при температурах цианирования 600-650?С, способствует минимизации износа диффузионного слоя.
а)
б)
Износ нитроцементованной стали 40 трения скольжения при различных нагрузках: а) малые удельные нагрузки; б) большие удельные нагрузки. Температура цианирования: 1-560С; 2-660С; 3-760С
Повышение температуры цианирования до 700С и выше приводит к тому, что в диффузионных слоях -карбонитрид сменяется карбонитридом цементитного типа, имеющего меньшую твердость. Этот процесс вызывает резкое ускорение интенсивности изнашивания.
Исходя из приведенных экспериментальных данных можно заключить, что хорошая стойкость карбонитридов на истирание и коррозионную стойкость позволяет рекомендовать цианирование при температуре 640-650С для упрочнения деталей, работающих в самых неблагоприятных условиях изнашивания с недостаточной смазкой, либо без смазки, и в агрессивных средах.
Список использованных источников
коррозионный углеродистый сталь карбюризатор
1 Прженосил, Б. Нитроцементация/ Б. Прженосил. - М.: Машиностроение, 1969. - 212 с.
2 Долженков, В.Н. Низкотемпературное цианирование стали в пастах / В.Н. Долженков, В.И. Колмыков, В.М. Переверзев, Н.А. Пивовар // Известия Курск. гос. техн. ун-та 2001. - №6. - С. 61-64.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Изменение 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 06.04.2015Различные режимы термомеханической обработки стали. Поверхностное упрочнение стальных деталей. Закалка токами высокой частоты. Газопламенная закалка и старение металла. Обработка стали холодом. Упрочнение металла методом пластической деформации.
презентация [546,9 K], добавлен 14.10.2013Параметры состояния поверхностного слоя деталей машин. Структурные несовершенства в реальных кристаллах. Упрочнение металлов легированием, пластическим деформированием, термической обработкой, ионным магнетронным распылением, поверхностной закалкой.
реферат [441,0 K], добавлен 04.02.2015Разработка математической модели процесса упрочнения ударами шариков. Расчет технологических параметров поверхностно-пластического деформирования несопрягаемых поверхностей авиационных деталей на основе моделирования процесса упрочнения ударами шариков.
дипломная работа [5,3 M], добавлен 05.10.2013Классификация углеродистых сталей по назначению и качеству. Направления исследования превращения в сплавах системы железо–цементит и сталей различного состава в равновесном состоянии. Определение содержания углерода в исследуемых сталях и их марки.
лабораторная работа [1,3 M], добавлен 17.11.2013Назначение и особенности эксплуатации инструментальных сталей и сплавов, меры по обеспечению их износостойкости. Требования к сталям для измерительного инструмента. Свойства углеродистых и штамповых сталей для деформирования в различных состояниях.
контрольная работа [432,5 K], добавлен 20.08.2009Изучение химико-термической обработки металлов и сплавов. Характеристика возможностей методов отделочно-упрочняющей обработки для повышения износостойкости поверхностей. Описание фосфорирования, наплавки легированного металла и алмазного выглаживания.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 01.12.2013Определение классификации конструкционных сталей. Свойства и сфера использования углеродистых, цементуемых, улучшаемых, высокопрочных, пружинных, шарикоподшипниковых, износостойких, автоматных сталей. Стали для изделий, работающих при низких температурах.
презентация [1,8 M], добавлен 14.10.2013Основы высокочастотной плазменной обработки пористых тел. Создание технологии отмочно-зольных процессов производства кожи с применением потока низкотемпературной плазмы пониженного давления, с целью получения кожевенного полуфабриката из шкур индейки.
дипломная работа [1,8 M], добавлен 06.02.2014Проектирование прерывно-поточной линии для массового производства деталей типа - втулка. Расчет количества оборудования, численности работающих, себестоимости детали, технико-экономических показателей проекта, обоснование его экономической эффективности.
курсовая работа [495,6 K], добавлен 05.04.2010Триботехническая система "колесо-рельс". Способы повышения твердости гребней колесных пар, которые классифицируются по способу нагрева, охлаждения. История внедрения плазменного упрочнения на ВСЖД. Режим плазменного упрочнения. Оценка трещиностойкости.
статья [241,0 K], добавлен 10.09.2008Причины износа и разрушения деталей в практике эксплуатации полиграфических машин и оборудования. Ведомость дефектов деталей, технологический процесс их ремонта. Анализ методов ремонта деталей, обоснование их выбора. Расчет ремонтного размера деталей.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 10.06.2015Технологический процесс изготовления лопатки. Глубинное шлифование деталей из жаропрочных сплавов. Изготовление алмазных роликов. Процесс гидродробеструйного упрочнения. Определение остаточных напряжений. Оборудование для усталостных испытаний лопаток.
дипломная работа [2,1 M], добавлен 12.04.2014Изнашивание деталей механизмов в процессе эксплуатации. Описание условий эксплуатации узла трения подшипников качения. Основные виды изнашивания и формы поверхностей изношенных деталей. Задиры поверхности дорожек и тел качения в виде глубоких царапин.
контрольная работа [179,9 K], добавлен 18.10.2012Классификация видов изнашивания деталей: механического, молекулярно-механического и коррозионно-механического. Факторы, влияющие на износостойкость и изнашиваемость материала. Особенности условий работы бурового инструмента и колонны бурильных труб.
реферат [23,5 K], добавлен 11.12.2012Изучение устройства системы смазки двигателя, предназначенной для подачи масла к трущимся поверхностям с целью уменьшения трения, охлаждения поверхностей и удаления продуктов изнашивания из зон трения. Отказы системы смазки, техническое обслуживание.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 18.03.2010Закономерности формирования структуры поверхностных слоев сталей при высокоэнергетическом воздействии. Технологические варианты плазменного упрочнения деталей. Получение плазмы. Проведение электронно-лучевой и лазерной обработки металлических материалов.
дипломная работа [1,4 M], добавлен 06.10.2014Выбор способов восстановления различных поверхностей деталей. Проектирование маршрутов и операций по восстановлению деталей. Порядок вибродуговой наплавки, плазменная наплавка, процесс гальванического наращивания. Обработка деталей после наплавки.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 15.08.2010Технология изготовления деталей и узлов подсвечника, выбор материалов. Обоснование технологии изготовления деталей, выбор технологических переходов и операций. Последовательность изготовления художественного изделия методом обработки деталей давлением.
курсовая работа [419,5 K], добавлен 04.01.2016Основное исходное положение механики разрушения. Критерии прочности, радиационное повреждение конструкционных материалов. Коррозия металлов под напряжением. Прочность твердых деформируемых тел в газообразных средах. Особенности радиационного упрочнения.
курсовая работа [359,6 K], добавлен 22.01.2011
