термическая обработка металла

При различных методах обработки металлов давлением нередко требуется сильно менять форму заготовки. Если формообразования должно проводиться в холодном состоянии (часто диктуется практическими соображениями), то приходится разбивать процесс на ряд ступеней, в промежутках между ними проводя рекристаллизацию. После первой степени деформации, когда материал укреплен настолько, что дальнейшее деформирования может привести к разрушению, заготовку нагревают до температуры, превышающей температуру отжига для снятия напряжений, и выдерживают для рекристаллизации. Благодаря быстрой диффузии при такой температуре за счет атомной перестройки возникает совершенно новая структура. Внутри зерен структуры деформированного материала начинают расти новые зерна, которые с течением времени полностью ее заменяют. Сначала образуются мелкие новые зерна в местах наибольшего нарушения старой структуры, а именно на старых границах зерен. При дальнейшем отжиге атомы деформированной структуры перестраиваются так, что тоже становятся частью новых зерен, которые растут и в конце концов поглощают всю старую структуру. Заготовка сохраняет прежнюю форму, но она теперь - из мягкого, ненапряженного материала, который может быть подвергнут новому циклу деформирования. Такой процесс можно повторять несколько раз, если этого требует задана степень деформации.

Физические свойства металлического образца в значительной мере определяются средним размером зерен. Лучшим механическими свойствами почти всегда соответствует мелкозернистая структура. Уменьшение размера зерна часто является одной из целей термической обработки (а также плавления и литья). При повышении температуры ускоряется диффузия, поэтому средний размер зерна увеличивается. Границы зерен смещаются так, что более крупные зерна растут за счет мелких, которые, в конце концов, исчезают. Поэтому заключительные процессы горячей обработки обычно проводят при возможно более низкой температуре, чтобы были минимальные размеры зерен. Часто специально предусматривают низкотемпературную горячую обработку, в основном для уменьшения размеров зерен, хотя того же результата можно достичь холодной обработкой с последующей рекристаллизацией.

Значительная часть автомобильных деталей подвергается различным видам термической обработки с целью сообщения им физических и механических свойств, обеспечивающих необходимую прочность. Для подготовки структуры металла к последующим видам термической обработки применяются главным образом нормализация и отжиг. Улучшение углеродистых сталей производится закалкой и отпуском. Основные детали автомобиля, как, например, коленчатые валы, после штамповки подвергаются нормализации, затем механической обработке, после чего шейки их закаляются токами высокой частоты.

Такая сталь называется пережженной и обладает очень низкими механическими свойствами. Исправить структуру пережженной стали повторными процессами термической обработки невозможно. Скорость охлаждения после тепловой выдержки влияет на механические свойства стали. При быстром охлаждении структурные составляющие стали выходят мельче, что ведет к повышению прочности и упругости стали. При медленном охлаждении металл становится мягче. Скорость охлаждения зависит от требований, предъявляемых к стали.

Температура нагрева изделий при термической обработке металлов имеет исключительно важное значение. Качество изделий после термической обработки в основном зависит от точного соблюдения и выполнения температурного режима того или иного вида термообработки. Поэтому для измерения температурного режима термической обработки пользуются специальными приборами , которые называются пирометрами. Пирометры бывают термоэлектрические и оптические.

Охлаждающая среда и ее правильный выбор большое влияние на качество закалки. В. интервале температур 650-400 ° аустенит очень неустойчив и при медленном охлаждении распадается на феррит и цементит. Итак, для того, чтобы предотвратить распад аустенита и переохладить его, необходима большая скорость охлаждения, особенно в интервале температур 650-400 °. Аустенит в углеродистых сталях при температурах ниже 400 ° делается относительно устойчивым, и при процессе преобразования его в мартенсит охлаждения желательно проводить медленно, что связано с уменьшением внутренних термических напряжений. Что касается легированных сталей, то охлаждение их ниже 400 ° должно проводиться быстро. В качестве охлаждающей среды при закалке могут применяться: вода разной температуры, как чистая так и с примесями некоторых солей, минеральные и растительные масла, расплавленные соли, расплавленные металлы.

В большинстве случаев отжиг II рода является подготовительной термической обработкой - в процессе отжига снижается твердость и прочность , что облегчает обработку резанием средне- и высокоуглеродистых сталей. Неполный отжиг инструментальных сталей предшествует окончательной термической обработке.

Для реализации компетентностного подхода предусмотрено использование в учебном процессе активных и интерактивных форм проведения занятий в сочетании с внеаудиторной работой с целью формирования и развития профессиональных навыков у магистров. Одной из основных активных форм обучения профессиональных компетенций является научный семинар. К работе семинара привлекаются ведущие исследователи и специалисты-практики. В рамках учебных курсов предусмотрены встречи с учеными других вузов, представителями российских и зарубежных компаний, государственных и общественных организаций, мастер-классы экспертов и специалистов.

Кафедра ведет подготовку магистров по 2009г. В программе подготовки специалистов - научные исследования и изучения процессов , протекающих в металлических материалах в твердом состоянии при использовании современного промышленного оборудования, в том числе , и термических цехов.

При применении горючихатмосфер во всем температурном диапазоне процессов термической ихимико -Термическое обработки конструкция оборудования и порядок работы на нем ( герметизация рабочего пространства , продувка нейтральным газом тамбуровпроходних агрегатов и контейнеров шахтных печей перед открыванием крышек прирабочей температуре , наличие воспламенителей у наружных дверей проходных агрегату др. ) должны обеспечивать безопасные условия труда.

1.1. При проведении процессов термической и химико -Термическое обработкидолжны быть предусмотрены меры защиты работающих от возможного действия опаснихи вредных производственных факторов по ГОСТ12.0.003-74 , указанных в приложении. Концентрации веществ , обладающих вреднимисвойствами и уровне физических опасных и вредных производственных факторов не должны превышать значений , установленных санитарными нормами.

9.1. Помещение термических цехов , термическое оборудование и коммуникациидолжны быть оснащены контрольно- измерительными приборами для контроля уровнейопасних и вредных производственных факторов, возникающих при данном процессе.

4.7. Применение новых видов топлива , нагревательных и охлаждающих сред , защитных сред , новых карбюризаторов и других химических веществ допускаетсятолько после согласования с органами Государственного санитарного надзора.

Термическая обработка латуни состоит только в отжиге. При обработке давлением или выбивания деталей, изготовленных из латуни, желательно повысить ее пластичность. Для этого латунь нагревают до температуры не более 500 ° С и дают остыть на воздухе. После отжига латунь становится мягкой и легко гнется и выбивать. При дальнейшей обработке давлением, прокаткой и выколачиванием латунь снова нагартовивается и становится жесткой. В этом случае делают повторный отжиг. При глубокой вытяжки, чтобы избежать образования трещин, латунь приходится отжигать несколько раз.

Отжиг стали служит для выполнения задачи , обратной закалке. В тех случаях , когда закаленную деталь нужно обрабатывать режущим инструментом , необходимо провести ее отжиг. Отжиг стали заключается в нагреве ее до температуры 800-900 ° С с последующим медленным охлаждением. После отжига сталь легко поддается обработке.

Для приблизительного определения температуры нагрева существует два способа. По первому способу при отжиге водят деревянной лучинкой по нагретой поверхности металла. При достижении температуры отжига лучинка начинает обугливаться и оставляет темный след. По второму способу поверхность металла смазывают тонким слоем минерального масла и постепенно нагревают. При температуре , близкой к 300 ° С , масло потемнеет , а при дальнейшем повышении температуры отжига постепенно исчезает.

Когда температура нагрева для отпуска будет достаточной , деталь берут пинцетом или щипцами и быстро охлаждают в воде или масле. Степень отпуска пробуют на краю детали бархатным надфилем. Чем мягче отпущена деталь , тем легче " берет " ее надфиль. По закаленной и неотпущенной детали надфиль скользит , как по стеклу.

Нормализация более дешевой операцией, чем отжиг, так как печи используются только для нагрева и выдержки изделия при температуре нагрева, а охлаждение производится вне печи. Кроме того, нормализация ускоряет процесс термической обработки. Таким образом, отжиг выгодно заменять нормализацией. Однако это не всегда возможно, так как в некоторых сталей твердость после нормализации растет более значительно, чем при отжиге. Углеродистые стали рекомендуется подвергать нормализации, так как у них практически отсутствует разница в свойствах после отжига и нормализации.

Нормализацией называют такой вид термической обработки , когда сталь нагревают на 30 - 50C ° выше верхних критических температур АСЗ или Аст и после выдержки при этих температурах охлаждают на спокойном воздухе. Таким образом , от отжига нормализация отличается быстрым охлаждением изделия ( примерно в 2 раза).

Для некоторых изделий нормализация является не предварительной , а окончательной операцией термической обработки. В этом случае после нормализации изделия подвергают высокому отпуску для снятия внутренних напряжений , образовавшихся при охлаждении изделия на воздухе.

Различают закалки с полиморфным превращением, для сталей, и закалки без полиморфного превращения, для большинства цветных металлов. Материал, подвергся закалке приобретает большую твердость, но становится хрупким, менее пластичным и вязким, если сделать большее количество повторов нагрева-охлаждения. Для снижения хрупкости и увеличения пластичности и вязкости, после закалки с полиморфным превращением применяют отпуск. После закалки без полиморфного превращения применяют старения. При отпуске имеет место некоторое снижение твердости и прочности материала.

733.2013ms

Похожие статьи car insurance comparison .

Вход для пользователей