• Название:

    Материаловедение word pad


  • Размер: 0.04 Мб
  • Формат: RTF
  • Сообщить о нарушении / Abuse

    Осталось ждать: 20 сек.

Установите безопасный браузер



Предпросмотр документа

34.

Закалка — процесс термической обработки, при котором, нагревая доэвтектоидные стали до аустенитного состояния, а заэвтектоидные до аустенитно-карбидного, путем выдержки при этих температурах и последующего охлаждения с различными скоростями достигается сохранение при комнатной температуре неустойчивых структур распада аустенита, обладающих повышенной твердостью и прочностью.

Полная закалка —• нагрев деталей до температуры на 30— 50°С выше критической точки Асг для доэвтектоидных и Асст для заэвтектоидных сталей, выдержка при этой температуре и последующее охлаждение со скоростью, обеспечивающей превращение аустенита в мартенсит. Полную закалку желательно применять для доэвтектоидных сталей, так как она позволяет получить наивысшую твердость. Для заэвтектоидных сталей полная закалка нежелательна, ибо перегрев ухудшает структуру мартенсита, повышает внутренние напряжения и уменьшает твердость стали в сравнении с неполной закалкой.

Неполная закалка — нагрев заэвтектоидной стали на 30-50 градусов выше критической точки Ас с последующим быстрым охлаждением.Неполной закалке подвергают инструменты из заэвтектоидных сталей, поскольку наличие включений вторичного цементита увеличивает твердость закаленного инструмента, т.к. цементит по твердости превосходит мартенсит. Полную закалку для доэвтектоидных сталей и неполную для заэвтектоидных принято называть обыкновенной закалкой. Закалка струйчатая — обыкновенная закалка, производимая в охладителе с принудительной циркуляцией или путем обрызгивания. Закалка с подстуживанием — нагрев изделия до температуры на 50—100°С выше критической точки Асг, выдержка при этой температуре, а затем замедленное охлаждение (подстуживание) до температуры, близкой к Ас-, и дальнейшее охлаждение со скоростью выше критической. Применяется для деталей из мелкозернистой стали, а также для цементованных деталей с целью уменьшения в структуре закаленного слоя остаточного аустенита и снижения внутренних напряжений и деформации при закалке. Закалка прерывистая идентична по условиям нагрева обыкновенной закалке (полной или неполной) при сложном охлаждении; сначала изделия охлаждают в воде до температуры, близкой к температуре мартенситного превращения (200—300°С), а затем в масле или на воздухе. Она применяется для крупных и сложных по конфигурации деталей или инстру-ментов с целью уменьшения внутренних напряжений и деформации при закалке. Закалка ступенчатая — обычная закалка со сложным охлаждением. Охлаждение производят ускоренно до температуры на 20—30°С выше температуры начала мартенситного превращения, а затем дается непродолжительная выдержка для вы-равнивания температуры по сечению изделия с последующим быстрым охлаждением (до нормальной температуры) для получения структуры мартенсита. После закалки обязательным является процесс отпуска. Закалка изотермическая производится путем нагрева изделий на 30—50°С выше верхней критической точки с последующим быстрым охлаждением в расплавленных солях с заданной температурой (250—500°С), выдержкой в этой среде при температуре на 20—100°С выше температуры начала мартенситного превращения для стали данной марки, обеспечивающей полный распад аустенита, а затем ускоренное или замедленное охлаждение до комнатной температуры. Изотермическая закалка применяется для инструментов из быстрорежущей и высоколегированной стали, для деталей шарико и роликоподшипников и т. п. с целью получения требуемых механических свойств и светлой без окалины поверхности деталей. Патентирование — изотермическая закалка проволоки. Осуществляется путем нагрева до температуры на 20—30°С выше критической точки Лез, выдержки при этой температуре и охлаждения в расплавленном свинце при 540—560°С без последующего отпуска. Закалка поверхностная — быстрый нагрев поверхности изделия со скоростью выше 1000 град/мин с последующим охлаждением в соответствующей закалочной среде. Поверх-ностный нагрев может производиться в электролиге, газовыми горелками, контактным или индукционным методом и другими способами. Наиболее распространенной в промышленности является поверхностная закалка при электронагреве токами высокой частоты (т. в. ч.). Детали, поверхностно закаленные т. в. ч., имеют твердость на 2—6 единиц HRC больше, чем детали, закаленные при нагреве в печах, и отличаются более высокой износостойкостью. Закалка местная — обычная закалка отдельных мест одного изделия, т. е. местное повышение твердости, износостойкости или твердости. Закалка с самоотпуском — процесс, аналогичный полной или неполной закалке, но охлаждение в закалочной среде происходит частично (поверхностное). Дальнейшее охлаждение на воздухе создает условия самоотпуска закаленного слоя изделия за счет остаточной внутренней теплоты. Закалка с самоотпуском применяется в колхозных и совхозных мастерских и при мелкосерийном производстве для деталей несложной конфигурации, а также при высокочастотной закалке. Закалка под давлением — обычная закалка с охлаждением детали, расположенной между металлическими пластинами или в штампах под давленим 100—200 кгс/мм2. Применяется она для изменения скорости фазовых превращений, что улучшает механические свойства стали и повышает режущие свойства инструментов. Сквозная закалка — любая закалка, дающая однородную структуру закаленной стали по всему сечению изделия. Обработка холодом — процесс охлаждения деталей до температур от —70 до —150°С после их закалки, когда они остыли до комнатной температуры, с последующим их нагревом на воздухе до комнатной температуры. Этот вид термической обработки применяется для высокоуглеродисты.х и высоколегированных сталей, сохраняющих после закалки остаточный аустенит, который распадается и образует мартенсит. Дополнительное превращение аустенита закаленной стали в мартенсит повышает твердость, прочность, износостойкость, стабилизирует размеры мерительного инструмента и повышает магнитные свойства магнитных сталей. Обработка холодом производится до отпуска. В качестве охладителя применяют жидкий азот, жидкий кислород, твердую углекислоту, фреон и др.

109. http://nwpi-fsap.narod.ru/lists/materialovedenie_lect/6.html

Природа пластической деформации.

Металлы и сплавы в твердом состоянии имеют кристаллическое строение, и характер их деформации зависит от типа кристаллической структуры и от наличия несовершенств в этой структуре.

Рассмотрим пластическую деформацию в монокристалле.

Пластическая деформация может протекать под действием касательных напряжений и может осуществляться двумя способами.

1. Трансляционное скольжение по плоскостям (рис. 6.5 а). Одни слои атомов кристалла скользят по другим слоям, причем они перемещаются на дискретную величину, равную целому числу межатомных расстояний.

В промежутках между полосами скольжения деформация не происходит. Твердое тело не изменяет своего кристаллического строения во время пластической деформации и расположение атомов в элементарных ячейках сохраняется

Плоскостями скольжения является кристаллографические плоскости с наиболее плотной упаковкой атомов.

Это наиболее характерный вид деформации при обработке давлением.

2. Двойникование – поворот одной части кристалла в положение симметричное другой его части. Плоскостью симметрии является плоскость двойникования (рис. 6.5 б).

Двойникование чаще возникает при пластической деформации кристаллов с объемно-центрированной и гексагональной решеткой, причем с повышением скорости деформации и понижением температуры склонность к двойникованию возрастает.

Двойникование может возникать не только в результате действия внешних сил, но и в результате отжига пластически деформированного тела. Это характерно для металлов с гранецентрированной кубической решеткой (медь, латунь). Двойникованием можно достичь незначительной степени деформации.

а)

б)

Рис.6.5. Схемы пластической деформации различными способами: а – скольжением; б – двойникованием

Дислокационный механизм пластической деформации.

Пластическая деформация происходит в результате скольжения или двойникования. Ранее предполагали, что при скольжении одна часть кристалла сдвигается относительно другой части на целое число периодов как единое целое. Необходимое для этого напряжение получается на несколько порядков выше действительного сдвигового напряжения.

Для железа теоретическое значение сдвигового напряжения МПа, .

В основу современной теории пластической деформации взяты следующие положения:

скольжение распространяется по плоскости сдвига последовательно, а не одновременно;

скольжение начинается от мест нарушений кристаллической решетки, которые возникают в кристалле при его нагружении.

При обработке металла давлением изменяется не только форма заготовки, но и происходит сложный физический процесс, влияющий на структуру металла, а следовательно, на его механические и физические свойства. Пластическая деформация металла происходит за счет внутрикристаллитных (внутризеренных) и межкристаллитных (межзеренных) сдвигов (сдвиги происходят по плоскостям скольжения под углом 45є к направлению действующей силы) (рис. 105). Чем больше образуется сдвигов, т. е. чем больше пластическая деформация, тем больше упрочнение (наклеп) и тем большее усилие потребуется для дальнейшего деформирования металла. Пластическая деформация зависит от природы металла, температуры, скорости и степени деформации, поэтому различают горячую, неполную горячую и холодную обработку давлением.

http://промпортал.su/vliobr

Рис. 105. Схема изменения строения металла в плоскости сдвига: а — зерно до сдвига; б — зерно после сдвига; в — кристаллическая решетка

181. http://www.info.instrumentmr.ru/rezanie/vid_obr.shtml

Мощность резания рассчитывается по формуле:

, кВт.

При одновременной работе нескольких инструментов мощность резания рассчитывают как суммарную.

После расчета мощности производится выбор станка, на котором будет выполнятся проектируемая операция. Если выбранный станок имеет ступенчатое регулирование скорости главного движения, производится корректировка режима резания по станку.

где np – расчетная частота вращения шпинделя, nст – частота вращения шпинделя, принятая по станку, vд – действительная скорость резания.

При корректировке режима резания частота вращения шпинделя (число его оборотов) принимается, как правило, ближайшей меньшей по сравнению с расчетной. Ближайшее большее число оборотов можно принимать лишь том случае, если действительная скорость резания увеличивается по сравнению с расчетной не более чем на 3%.

После расчета режима резания проводится расчет основного технологического времени. Основное технологическое время находится путем деления длинны пути прохода инструмента на скорость подачи. Общий путь прохода инструмента при точении складывается из длинны обрабатываемой поверхности, величины пути врезания резца и величины перебега его.