Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
УМКД1 ОКП М 1.3.4.doc
Скачиваний:
84
Добавлен:
09.02.2015
Размер:
3.14 Mб
Скачать

6.7. Термическая и химико-термическая обработка деталей

Если выбранный материал детали не отвечает полностью комплексу предъявляемых к нему технических требований, то деталь или отдельные ее элементы подвергаются дополнительной термической или химико-термической обработке с целью изменения структуры материала и придания ему необходимых свойств, в частности прочности, твердости, износоустойчивости, обрабатываемости и т.д.

В настоящее время существует большое многообразие типовых технологических процессов термической и химико-термической обработки деталей из различных черных и цветных металлов и их сплавов, что рассматривалось в курсе по материаловедению и в курсе по технологии приборостроения.

6.7.1. Назначение термической и химико-термической обработки деталей

Термическая или химико-термическая обработка деталей назначаетсяв зависимости от свойств выбранного материала детали и из расчета детали на прочность и другие параметры при конкретных условиях ее работы в механизме или приборе.

В практике учебного проектирования наиболее распространенными являются следующие виды обработки деталей.

Закалка.Термическая операция, заключающаяся в нагреве деталей выше определенной температуры, выдержке для прогрева по всему поверхностному слою или сечению и быстром охлаждении.

Для большинства марок сталей закалка ведет к повышению прочности и твердости деталей и понижению их пластических свойств. Как правило, закалке подвергаются стали с содержанием углерода более 0,3. Для некоторых специальных сталей, например нержавеющих типа 1Х18Н9Т, и цветных сплавов, например дюралюминия, бериллиевой бронзы, процесс закалки ведет к понижению пластичности.

Закалка применяется для сталей, от которых требуется повышенная прочность, твердость, стойкость на истирание; в зависимости от условий работы деталей их закаливают до различных пределов твердости.

Для деталей конструкционных, от которых требуется высокий комплекс механических свойств, в частности повышенная твердость, хорошая или удовлетворительная ударная вязкость и пластичность, закалка производится на твердость: HRC 30–35; 35–40; 40–45; 45–50; 50–55 — в зависимости от условий работы.

На закалку детали подаются с припуском на шлифовку 0,3–0,6 мм, особенно по размерам 2-го и 3-го классов точности. Детали с отверстиями диаметром 5 мм и меньше должны иметь припуск порядка 0,02–0,04 на доводку по отверстиям 2-го и 3-го классов точности. При закалке ТВЧ необходим допуск на зону закалки не менее 2 мм.

Цементация.Химико-термическая обработка, заключающаяся в насыщении поверхностных слоев малоуглеродистых сталей углеродом. В настоящее время наиболее широко применяются газовая и твердая цементация.

Цементация применяется чаще всего для деталей из сталей 10, 15, 20, 25, от которых требуется высокая поверхностная твердость и стойкость на истирание и вязкая сердцевина, в частности для деталей, работающих на удар.

Глубина цементируемого слоя для типовых деталей составляет 0,4–1,5 мм. При необходимости местной цементации места, не подлежащие цементированию, подвергаются гальваническому меднению.

Азотирование.Химико-термическая обработка, заключающаяся в насыщении поверхностных слоев стали азотом. Применяется азотирование двух видов: прочностное износостойкое и антикоррозионное. Прочностному азотированию подвергаются специальные легированные стали типа 38ХМЮА.

В общем случае азотированию подвергаются детали, от которых требуется высокая поверхностная твердость, высокая стойкость на истирание и другие повышенные механические свойства.

Припуск на механическую обработку по азотированным поверхностям должен быть не более 0,05 мм, так как твердость азотированного слоя по глубине резко падает.

При местном азотировании места, не подлежащие азотированию, подвергаются гальваническому лужению.

Цианирование.Химико-термическая операция, заключающаяся водновременном насыщении поверхности деталей из малоуглеродистых сталейуглеродом и азотом. Цианирование применяется для деталей, от которых требуется высокая поверхностная твердость и стойкость против истирания, в частности цианированию подвергаются детали из сталей 10, 15, 20, 25 мм.

Глубина цианированного слоя для типовых деталей составляет 0,05–0,2 мм. В общем случае глубина цианированного слоя должна быть выбрана с учетом припуска на шлифовку или доводку, но не более 0,25–0,3 мм.

Места, не подлежащие цианированию, подвергаются гальваническому меднению.

При выборе и назначении термической и химико-термической обработки деталей из сталей различных марок в зависимости от требуемой твердости поверхностей, в частности зубчатых колес, можно руководствоваться данными, приведенными в табл. 6.16.

Таблица 6.16