6.1 Предварительная термическая обработка.

Способ предварительной термической обработки выбирается в зависимости от марки стали. Для заготовки из стали 40 выбираем изотермический отжиг. Отжиг состоит в нагреве до определённой температуры с последующей выдержкой и медленным охлаждением в печи для получения равновесной, менее твёрдой структуры, свободной от остаточных напряжений.

Температура нагрева для отжига рассчитывается по формуле:

tn = А_с3 +(30…50)⁰C = 890 + (30…50)`С = 920…940⁰C

Температура выдержки t_врассчитывается по формуле:

t_в=А_с1-(20…30)⁰C=730-(20…30)⁰C=710…700⁰C

Отжиг производится в следующей последовательности:

1) Нагрев до температуры 920…940⁰C;

2) Сравнительно быстрое охлаждение до 710…700⁰C;

3) Выдержка. Время изотермической выдержки определяем по справочнику. Для каждой стали свой график изотермического процесса;

4) Охлаждение на воздухе.

6.2 Окончательная термическая обработка

Операция окончательной термической обработки выбираются в зависимости от технических требований к заданной детали. По техническим требованиям необходима высокая твёрдость поверхностей.

Поверхностную закалку ТВЧ применяют для того, что бы увеличить твердость закаленного слоя и одновременно повысить вязкость в центре детали. Это возможно благодаря тому, что при ТВЧ закалке верхний слой детали нагревается до температуры закалки и сразу же охлаждается, а сердцевина детали сохраняет свои свойства. Из-за того, что сердцевина остается вязкой, деталь становится менее хрупкой. ТВЧ закалка даёт возможность закаливать конкретные части детали, которым необходимо придать нужные свойства, а не всю деталь в целом.

Назначаем последовательности всех операций изготовления коленчатой оси (от проката до готового изделия).

Назначение режимов окончательной термической обработки.

Температуру нагрева рассчитаем по формуле:

tn = АС3+(30…50) °C = 890 + (30…50) °C = 920…940°C

t=3…5 c.

Время выдержки. При поверхностной закалке ТВЧ выдержки не требуется.

3) Температура нагрева при отпуске: н =180°C

4) Продолжение отпуска: 1,5-2 часа.

Механические свойства стали после окончательной ТО.

Механические свойства стали 40 после термической обработки: Увеличивается износостойкость, твёрдость поверхности HB=197, твёрдость поверхности – HRC56…58, сердцевины, а самой оси – HRC52…54.