Теоретико-экспериментальное обоснование повышения износостойкости пары трения кольцо-маслоотражатель турбокомпрессора методом отпуска
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
нескольких факторов: от способа нагрева (пламенная или электрическая печь, токи высокой частоты и т.д.), от массы нагреваемого металла и его физических свойств (теплопроводности, теплоемкости и температуропроводности).
Допустимая скорость нагрева зависит от химического состава сплава, его структуры, конфигурации деталей и от интервала температур, в котором ведется нагрев. Для большинства корпусных деталей скорость нагрева принимается в пределах 100…110С/ч.
Выдержка после нагрева до заданной температуры должна обеспечить сквозной прогрев деталей, завершение структурных и фазовых превращений. Продолжительность выдержки должна быть минимально необходимой (при излишней выдержке начинается рост зерна, сталь обезуглероживается, на поверхности появляется окалина). Чем выше температура нагрева, тем меньше должно быть время выдержки.
Скорость охлаждения регулируется средой, в которой происходит охлаждение. Так, при охлаждении деталей вместе с печью, скорость охлаждения составляет 20…30оС/ч. Скорость охлаждения в воде свыше 300 С/с. При охлаждении на воздухе скорость охлаждения несколько выше, чем при охлаждении с печью.
Благодаря таким процессам добиваются повышения прочности, твердости, износостойкости и обрабатываемости сплава.
Низкотемпературный отжиг выполняют при температуре 500…550C с выдержкой от 2 до 8ч. Охлаждение производится со скоростью 20…30C в час до температуры 150…200 C, затем на воздухе. Применяется для снятия внутренних напряжений, заменяет естественное старение.
Высокотемпературный отжиг проводят при температуре 950…1000C с выдержкой в течение 4-х часов и охлаждением в печи. Применяется для повышения обрабатываемости чугуна, понижения его твердости, а при длительной выдержке - для получения ковкого чугуна.
Нормализация (нагрев до температуры 820…900C с последующим охлаждением на воздухе) применяется для повышения износостойкости и прочности чугуна.
Закалка чугуна может быть обычной, изотермической с нагревом в печах или токами высокой частоты. Нагревают до 830..900C. При изотермической закалке охлаждение производится в ванне с расплавленной солью, нагретой до 200…400C. При закалке в масле изделия нагревают до 830…870C, при закалке в воде - до 800…820C.
Закалка применяется для повышения твердости, износостойкости, предела прочности и упругости. Закаленный чугун подвергается низкотемпературному (180…250 C) или высокотемпературному (400…600C) отпуску для снятия внутренних напряжений, повышения пластичности и прочности.
Легированным называют чугун, содержащий специальные добавки, такие как никель, молибден, кремний, хром и ванадий. Легированные чугуны с целью закаливания нагреваются до температуры 850…880 C, а затем охлаждаются в масле. Температура отпуска 200…250C.
Модифицированный чугун - это чугун, в который в жидком состоянии перед разливкой введены модификаторы: ферросилиций, силикокальций и алюминий, церий, магний. Модификаторы способствуют получению высоких прочностных и других механических свойств чугуна [31].
Отпуск заключается в нагревании до температуры ниже критической, выдержке при этой температуре и последующем охлаждении. Отпуск служит для снятия внутренних напряжений в изделии, которые возникают при закалке, а также для повышения пластических свойств у изделий после закалки [32].
Медленный нагрев применяется для сложных изделий. Температура нагрева колеблется от 150C до 600C. Выдержка производится от 1 до 3 часов. Затем идет этап охлаждения. Охлаждение производится на воздухе. Результатом такого отпуска является снятие термических напряжений и получение требуемой твердости. Данная технология приведена для изделий из серого чугуна.
Отпуск ковкого чугуна колеблется в диапазоне 200…600C. Выдержка остается также 1…3 часа. А вот охлаждать ковкий чугун допускается как на воздухе, так и с печью. Подробные режимы отпуска изделий из ковкого чугуна приведены в таблице (таблица 1.3).
Режимы, указанные в таблице действуют на отпуск, выполняемый немедленно после закалки.
Таблица 1.3 - Режимы отпуска изделий из ковкого чугуна
Термическая обработкаРежимы процессаТемпература CВыдержка, мин.Охлаждающая средаНазначениеОтпуск150-17030-60воздухСнятие напряжений и получение твердости HRC 51-58380-40045-75HRC 37-43530-55045-90HRC 24-28600-65030-90HRC 20-25
1.5 Термическая обработка сталей как способ повышения
износостойкости маслоотражателя
Сталь - это сплав железа с углеродом, содержащий до 1,8% углерода. Стали относятся к пластичным металлам, которым деформированием можно придать необходимую форму. По химическому составу они делятся на углеродистые и легированные; по назначению - на конструкционные, инструментальные, особого назначения (нержавеющие, жаропрочные и др.).
Углеродистые конструкционные стали подразделяются на обыкновенного качества, качественные и автоматные. Стали обыкновенного качества обозначаются буквами Ст и цифрами от 0 до 7. Качественные имеют меньше посторонних примесей. Они маркируются цифрами 08, 10, 15, 20 и так далее до 60, указывающие содержание углерода в сотых долях процента. Выпускаются две группы таких сталей: I - с нормальным и II - с повышенным содержанием марганца. Последние в конце маркировки имеют букву Г - марганец. Качественные стали группы II обладают повышенной прочностью и упругостью.
Легированные конструкционные стали, кроме обычного состава, содержат хром, ванадий, вольфрам, никель, алюминий и др. Эти элементы придают стали опр?/p>