Режим термической обработки

 Для данной детали выбираем печь СНО с размерами  рабочего пространства

 315х1015х52

 СНО 3,15.10,15.0,52/10

 В садке 50 деталей.

 
 

 Рис 2. Схема  печи.

 
 
 
 
 
 
 
 
 

8.Методы  контроля выбранных  операций

Механические  свойства металлов.

1. Испытание  на растяжение.

При испытании  на растяжение образец деформируется (растягивается) двумя равными и  противоположно направленными силами, приложенными к оси образца.

При испытании  на растяжение определяют предел прочности, относительное удлинение и относительное  сужение, пределы пропорциональности, упругости и текучести.

 

Рис. 3. Диаграмма  растяжения.

 

2. Испытание  на ударную вязкость.

Очень часто  детали в процессе работы испытывают действие не только плавно возрастающих статистических нагрузок, но и одновременно подвергаются и ударным нагрузкам, которые иначе называют динамическими. Поэтому необходимо знать, насколько  хорошо сопротивляется металл действию на него ударных нагрузок и как  проводят испытание на ударную нагрузку.

Для испытания  изготовляют специальные образцы, которые разбивают на приборе, называемом маятниковым копром.

Копер имеет  тяжёлый маятник, который свободно качается вокруг оси.

При помощи защёлки  маятник может быть установлен на различной высоте. Если защёлку освободить, то маятник упадёт и по инерции  взлетит на такую же высоту, на какую  он был поднят. Но если на пути падения  маятника встретится препятствие, то, преодолев его, энергия падения  маятника ослабеет и он взлетит уже  на меньшую высоту. Препятствием является образец, который устанавливают  на пути падения маятника на 2 опоры, надрезом в сторону, противоположную  удару маятника. Падая, маятник ребром ломает образец.

 

Общий запас  энергии маятника будет расходоваться  на разрушение образца и на взлёт  маятника после разрушения образца. Поэтому если из общего запаса энергии  маятника вычесть часть, затраченную  на взлёт после разрушения образца, то получится работа удара, затраченная  на излом образца.

Рис. 4. Маятниковый  копер

 

3. Метод измерения  твердости по Бринеллю.

Этот метод  относится к методам вдавливания. Испытание проводится следующим  образом: вначале дают небольшую  предварительную нагрузку для установления начального положения индентора на образце, затем прилагается основная нагрузка, образец выдерживают под её действием, измеряется глубина внедрения, после чего основная нагрузка снимается.

Рис. 5.        Измерения твердости по Бринеллю

 

4. Ультразвуковой  контроль качества (УЗК).

Обнаружить дефект в изделии можно при помощи звука. Например, постукивая ногтём по чашке, по звуку определяют, есть ли в ней трещина или нет; постукивая молотком по бандажу вагонного колеса, по звуку определяют, есть ли в нём  дефект или нет.

При помощи ультразвуков могут быть обнаружены очень мелкие дефекты детали (размерами 1-2мм), расположенные  очень глубоко (на расстоянии нескольких метров от поверхности). Прибор для  обнаружения дефектов – это ультразвуковой дефектоскоп.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

8. Возможные виды  брака при операциях  термически обработанных  изделий и мероприятия  по их предупреждению.

 

От неправильного  проведения термической обработки  в деталях и инструменте могут  возникнуть различного рода дефекты.

                   

         Дефекты при закалке.                             

1.Недогрев - возникает  в том случае, если сталь была  нагрета до температуры ниже  критической. Часть сорбита не  превращается в аустените, в  результате закалки получается  структура имеющая низкую твёрдость. Этот дефект можно исправить для чего недогретую сталь отжигают, а затем проводят нормальную закалку.

2.Перегрев - получается, если сталь была нагрета до  температуры намного выше критической  или при оптимальной температуре  была дана слишком большая выдержка. При перегреве идёт рост зерна аустенита, мартенсит становится хрупкостойким. Исправляется отжигом, закалкой.

3.   Пережог  - получается в том случае, если  сталь была недогрета до температуры близкой к температуре плавления. Пережог характеризуется оплавлением и в связи с этим окислением металла по границам зёрен, поэтому сталь становится очень хрупкой. Пережог является неисправимым браком.

4.   Закалочные  трещины - возникают в результате  резкого охлаждения или нагрева,  перегрева, неравномерного охлаждения, наличие в деталях острых углов,  рисок и п.т.

5.   Пятнистая  закалка - возникает, если на  поверхности детали окалина, загрязнение,  неравномерная структура. В некоторых  зонах вместо мартенсита может  быть троостит или сорбит. Этот  брак устраняется путём очистки  деталей и перед закалкой проводят  контроль стали на однородность.

                      

 
 
 

 Дефекты,  возникающие при отпуске.                       

1. Недоотпуск - получается  при температуре отпуска ниже  нормальной в результате сталь  на достигает требуемых свойств. Исправить недоотпуск можно дополнительным отпуском.

2. Переотпуск - получается  при температуре отпуска выше  нормальной или изменении длительности  отпуска. В результате переотпуска  сталь не достигает требуемых свойств. Сталь имеет пониженную твёрдость и прочность.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

9. Вопросы техники  безопасности и  охраны труда.

При проведении операции термической обработки  на участке возникают опасные  и вредные производственные факторы, которые оказывают отрицательное  воздействие на здоровье и работоспособность  человека.

  Мероприятия  по технике безопасности.                

К числу мероприятий  по технике безопасности при  эксплуатации установок и приборов контроля параметров технологических процессов относятся  следующие: при контроле температуры - проходы к первичным преобразователям температуры, установленным в труднодоступных  местах, должны быть обеспечены смотровыми площадками и лестницами. Все приборы, к которым подводится электропитание должны быть заземлены; при контроле расхода количества и уровня – при эксплуатации расходомеров переменного перепада давления необходимо обеспечивать сброс продуктов продувки в дренажные или канализационные линии для предотвращения загрязнения воздуха. Все приборы, к которым подводится электропитание, должны быть заземлены. Для всех счетчиков, приборов, установок расположенных в труднодоступных местах, должны быть предусмотрены площадки или колодцы с хорошо освещёнными проходами.

При работе на электротермическом оборудовании с контролируемыми  атмосферами не допускается смешивание горючих газов применяемых при  приготовлении контролируемых атмосфер с воздухом, во-избежании образования взрывчатой смеси. Строгое соблюдение правил остановки печей и замены контролируемой атмосферы. Перед введении в печь атмосферы из неё необходимо предварительно удалить воздух. Для продувки печей необходимо применять инертные газы.

Удаление газов  обладающих резким запахом из рабочей  зоны должно проводиться местными вентиляторами  с отсосами. Для предотвращения отравления  в трубопроводах и аппаратах  необходимо предусматривать надёжные соединители и прокладки.

   Мероприятия  по охране окружающей среды.            

Термическая обработка  металла и эксплуатация электрооборудования  той или иной степени оказывает  вредные воздействия на окружающую среду, так как сопровождается образованием большого количества вредных газов, пыли, загрязнённых вод. Поэтому при  эксплуатации э.т.о. и выборе среды при термической обработке необходимо учитывать степень отрицательного воздействия этих факторов на окружающую среду.

В термическом  производстве к основным факторам оказывающих вредное влияние на окружающую среду относятся:

1.Выделение тепла  в биосферу - почти вся электроэнергия, потребляемая печами, преобразуется  в тепло и рассеивается в  биосфере в виде потерь или  при охлаждении нагретых деталей.  Чем мощнее электропечи, тем  существеннее этот фактор. Для  уменьшения бесполезного рассеивания  тепла целесообразно: улучшение  теплоизоляции и сокращение всех  видов потерь, использование тепла  отходящих газов и охлаждающей  воды для технологических или  коммунальных целей;

2.Выделение в  атмосферу вредных газов - в  термических цехах при нагреве  в контролируемых атмосферах, сушке  и некоторых других операциях  выделяются вредные газы. Для  уменьшения загрязнения атмосферы  проводятся следующие мероприятия:  применение систем газоулавливания  и газоочистки, замена технологических  процессов с большим газовыделением на другие более совершенные;

3.Загрязнение  водоёмов производственными сточными  водами - в термических цехах в  сточные воды попадают растворы  кислот, щелочей и солей, применяемые  для травления деталей; вода, используемая  для закалки и промывки изделий  и охлаждения печных устройств.  Для обезвреживания сточных вод проводятся следующие мероприятия: сточные воды должны перед их сбросом проходить различные методы очистки, обеспечивающие ПДК вредных веществ в воде; после обработки, отстаивания и фильтрования сточные воды сбрасываются в бытовую канализацию;

4.Использование  водных ресурсов - электротермическое  оборудование является крупным  потребителем воды, расходуемой  на охлаждение элементов печей  и устройств. К ней предъявляются  высокие требования: для уменьшения  забора воды из источников  и обеспечения её качества  необходимо применять системы  оборотного водоснабжения.

 
 
 
 

10. Список литературы.

 

1. «Металловедение»  А.И. Самохоцский, М.Н. Кунявский. Москва 1967 год.

2. «Металловедение»  А.П. Гуляев. Москва «Металлургия»  1986 год.

3. «Марочник  сталей и сплавов» В.Г. Сорокин,  А.В. Волосникова,С.А. Вяткин. Москва «Машиностроение» 1989 год.

4. «Технология  металлов и материаловедение»  Б.В. Кнорозов, Л.Ф. Усова. Москва  «Металлургия» 1987 год.

5. Справочник  «Термическая обработка сплавов»  И.В. Фиргер. Ленинград «Машиностроение» 1982 год.

6. Справочник  «Диаграммы превращения аустенита  в сталях и бета – раствора  в сплавах титана» Л.Е. Попова, А.А. Попов. Москва «Металлургия»1991 год.

7. «Оборудование  термических цехов» Г.П. Долотов,  Е.А. Кондаков. – М.: Машиностроение, 1988г.

8. «Контроль  качества термической обработки  металла» И.М. Коротин. – М.: Высшая школа, 1980г

9. «Технология  металлов и конструкционных материалов».  В.М. Никифоров. – Л.: Машиностроение. 1987г.

10. Методическое  пособие.