Sunt date informații despre diferitele tipuri de tratamente termice și duritatea materialelor și denumirile lor în desene.
Instrucțiunile metodice sunt destinate elevilor de specialitate mecanică, care îndeplinesc sarcini în desenul tehnic.
INTRODUCERE
În practică, orice inginer trebuie să se ocupe de diverse documente tehnice și, în primul rând, de desene.
În acest sens, trebuie să fie capabil să elaboreze corect desene în proiectarea de noi produse în conformitate cu standardele actuale și să lucreze cu documentația existentă.
Aceste orientări urmăresc să extindă orizonturile tehnice ale elevilor în cursul cursului de inginerie în proiectarea pieselor, detaliind, citirea și desenul desenelor de asamblare.
Orientările furnizează informații de bază cu privire la materialele tratate termic ca una dintre metode eficiente de întărire a metalelor și a aliajelor acestora, precum și pentru a determina duritatea suprafeței obținută după tratamentul termic, iar denumirile lor în desene.
1.1. Informații generale
În primul rând, trebuie remarcat faptul că tratamentul termic al metalelor este studiat în detaliu în cursul "Material Science".
Tratamentul termic este adesea o parte integrantă a ciclului global de fabricare a pieselor de mașini și scule. Se utilizează pentru a conferi metalului proprietățile mecanice, fizice și chimice necesare care asigură caracteristicile necesare ale produsului. Încărcarea metalului rezultat din tratamentul termic face posibilă creșterea durabilității pieselor și, în consecință, a mașinilor, precum și diminuarea greutății și dimensiunilor lor generale.
Tratamentul termic - procesul de prelucrare a metalelor (aliajelor) într-o stare solidă prin acțiunea termică, combinat în unele cazuri cu efecte chimice, deformare sau alte efecte.
1.2. Tratamentul termic al oțelului
Principalele tipuri de tratamente termice includ recoacerea, normalizarea, întărirea, temperarea, îmbătrânirea, tratamentul la rece.
ANALIZAREA ȘI NORMALIZAREA este un tip de tratament termic conceput pentru a obține o structură metalică uniformă, pentru a îmbunătăți prelucrabilitatea, pentru a crește plasticitatea, pentru a reduce solicitările reziduale. Acest tratament termic constă în încălzirea metalului la o anumită temperatură, menținerea și răcirea ulterioară ulterioară.
ZAKALKA - tratament termic, care mărește duritatea, elasticitatea și rezistența la uzură a oțelului. Când se întăresc, produsele sunt încălzite la o anumită temperatură, menținute și apoi răcite rapid în medii de stingere.
Parametrii principali sunt temperatura de încălzire și viteza de răcire.
Ca materiale de întărire au fost utilizate apă, ulei mineral și alte medii de răcire.
Apa este caracterizată de o intensitate ridicată de răcire. Uleiul are o valoare mai mică (de câteva ori) comparativ cu rata de răcire a apei.
VACANTE ȘI ÎMBĂTRÂNIRE. Aceste tipuri de tratament termic au ca scop ameliorarea tensiunilor interne în părțile întărite. În timpul temperării și temperării, piesele sunt încălzite la o anumită temperatură, menținute și apoi răcite lent.
Îmbătrânirea este efectuată pentru părțile întărite și călite, pentru a elimina solicitările interne și pentru a obține o stare mai echilibrată a produselor responsabile (părți ale mașinilor de precizie, măsurătorilor, mașinilor de mare viteză etc.).
1.3. Tratamentul termic al fontei
După cum sa menționat mai sus, fonta este un aliaj de fier cu carbon (mai mult de 2,14%). De obicei, în fontă există 3 ... 4, 5% carbon. Pentru a le conferi diferite proprietati fontei, pot fi introduse diferite elemente. Există fontă albă, gri, maleabilă, etc.
În fonta albă nu există grafit liber (tot carbonul se află într-o stare chimică legată de fier). Acest fontă se caracterizează prin duritate mare, fragilitate și procesare slabă prin tăiere.
În fontă cenușie, aproape tot carbonul este în stare liberă.
Fonta cenușie este cel mai obișnuit și ieftin aliaj de turnătorie. Are proprietăți de turnare ridicate. Fonta cenușie este marcată cu litere SC.
Fierul ductil este obținut prin turnări lungi de recoacere din fontă albă. Ca urmare a recoacerii, o parte din carbon trece într-o stare liberă sub formă de incluziuni separate (fulgi). Fierul, în timp ce menține duritatea ridicată, dobândește o anumită plasticitate.
Conform proprietăților sale mecanice, acest fontă ocupă o poziție intermediară între fontă cenușie și oțel carbon turnat. Fitingul maleabil este marcat cu literele CCH.
Principalele tipuri de tratare termică a fontei - recoacere, normalizare, întărire, temperare.
1.4. Etanșarea suprafețelor pieselor din oțel și fontă
Diferitele tipuri de tratare termică de mai sus au o proprietate comună: produsele sunt tratate termic în întregimul lor, adică la profunzimea completă.
Cu toate acestea, multe părți de mașini, mașini-unelte și instrumente în același timp se confruntă cu diverse sarcini -. Drums, tracțiune, compresiune, încovoiere, răsucire, contactul etc. Acestea trebuie să aibă strat de suprafață cu duritate ridicată și miez ductilitate suficient ca călirea de suprafață se realizează.
Principalele tipuri de întărire a suprafeței pieselor sunt întărirea suprafeței și tratamentul chimic-termic.
Suprafețele de întărire sunt supuse la arbori cotiți, roți dințate, bile și role de rulmenți, cruci de cardani, multe tipuri de unelte și alte detalii.
Etanșarea suprafeței se realizează printr-o metodă de inducție a pieselor din oțel și fontă. Încălzirea prin inducție se bazează pe următorul fenomen. Când un curent alternativ de înaltă frecvență trece printr-un conductor (inductor de cupru) în jurul acestuia, se formează un câmp electric alternativ, liniile de forță care pătrund în piesa introdusă în inductor. Curenții curenți (curenți Foucault) apar în stratul de suprafață al componentei, determinând încălzirea acestui strat la o temperatură ridicată.
Astfel, principalul avantaj al încălzirii prin inducție constă în eliberarea căldurii într-un volum mic de metal încălzit, care permite încălzirea la o viteză mare. La întărirea prin inducție, suprafața piesei este încălzită la temperatura dorită, după care este răcită cu apă sau cu ulei.
Etanșarea suprafeței se realizează și prin încălzirea suprafețelor pieselor cu o flacără de gaze sau într-un electrolit.
În prezent, este utilizată și întărirea cu laser a stratului de suprafață al pieselor. Încălzirea fasciculului laser poate fi expusă atât la fontă, cât și la fontă cenușie. REZUMAT laserului călire constă în aceea că partea solidificabil a piesei într-un interval foarte scurt de timp (0,5 ... .50 ms) este încălzit la o temperatură mai mare decât temperatura convențională de încălzire (în apropierea temperaturii de topire) și răcită la o viteză mare din cauza căldurii de îndepărtare în masa rămasă a piesei fără utilizarea agenților de răcire. Ca urmare a întăririi cu laser, duritatea suprafeței piesei de prelucrat este de 15 ... 21% mai mare decât în cazul tipurilor de tratare termică considerate anterior. De asemenea, fasciculul laser face posibilă prelucrarea părților componente greu accesibile.
Tratamentul chimic-termic al metalelor este un tratament termic într-un mediu activ chimic pentru a schimba compoziția chimică, structura și proprietățile stratului de suprafață al unui produs metalic.
Acest tratament permite creșterea durității, rezistenței la uzură, a rezistenței, menținând în același timp o înaltă vâscozitate a miezului produsului.
Principalele tipuri de tratamente termice chimice sunt următoarele:
Cimentarea (carburizarea) este procesul de saturare prin difuzie a straturilor de suprafata ale pieselor de otel cu carbon, pentru care se foloseste mangal sau gaz natural.
Cianurarea este procesul de saturare a suprafeței cu carbon sau azot folosind săruri topite.
Nitrizarea - saturarea prin difuzie a stratului de suprafață al unei părți cu azot folosind medii de gaz sau săruri topite.
Grosimea stratului rezultat în timpul tratamentului termic chimic este de 0,2 ... 2 mm.
2. HARDNESSUL MATERIALELOR
2.1. Informații generale
Diverse tehnici pentru evaluarea durității materialelor pe cântare convenționale au fost utilizate pe scară largă în inginerie. În acest caz, duritatea este caracterizată de un număr (exponent).
Aplicați scara Rockwell, Brinell, Vickers și alții, din care în industria de inginerie aplicați scara Rockwell, Brinell, Vickers.
Cu o astfel de varietate de cântare, este necesar să se cunoască raportul dintre numărul de duritate.
2.2. Numere de duritate
Numărul de duritate de către Rockwell (HR)
Metoda a fost dezvoltată de metalurgistul american S.P. Rockwell. Pentru unitatea de duritate, se presupune o valoare corespunzătoare deplasării axiale a vârfului cu 0,002 mm. IHRCe = 0,002 mm. Un vârf sub forma unui con de diamant sau a unei bile de oțel este presat în proba de testare sub influența unei anumite sarcini. Determinarea durității cu ajutorul preselor Rockwell, care au trei scale A, B și C. Scaile A și C sunt utilizate pentru testarea materialelor dure cu un con de diamant. Scara B este utilizată pentru materiale relativ moi prin apăsarea unei mingi de oțel cu un diametru de 1.588 mm.
În funcție de scală, numărul de duritate este notat de HRA, HRB, HRC. În țara noastră, a fost creat un standard special pentru reproducerea durității pe scări C Rockwell și Super Rockwell, denumit HRCe, spre deosebire de HRC, pe care am folosit-o înainte.
Metoda de determinare a numerelor de duritate Rockwell și a valorilor lor este reglementată de GOST 8.064 -79.
Atunci când se utilizează literatura internă publicată anterior, tabelele corespunzătoare ale acestui standard ar trebui utilizate pentru a traduce HRC în HRCe. Când se folosește literatura străină, numărul de duritate HRC este egal cu HRCe.
În prezent, ar trebui specificate cerințele privind duritatea pe scara HRCe.
Numărul de duritate Brinell (HB)
Metoda Brinell (numită după inginerul suedez JA Brinell), prin definiția numerelor de duritate, se aplică metalelor neagră și neferoase. La măsurarea durității Brinell, bilele de oțel sunt presate în piesa de testare sub influența unei anumite încărcări. Metoda de determinare a numărului de duritate și a valorilor acestora este reglementată de GOST 9012-59.
Numărul de duritate Vickers (HV)
Metoda Vickers (după numele concernului englez Vickers) se aplică metalelor și aliajelor. Duritatea se determină cu ajutorul dispozitivului Vickers prin punerea unui vârf de diamant sub forma unei piramide cu patru fețe în specimenul de testare sub influența unei anumite sarcini. Metoda de determinare a numărului de duritate de către Vickers și valorile acestora este reglementată de GOST 2999-75.
Cele mai frecvente în practica industrială a HRC duritate a componentelor bine cunoscute și instrumente în scopul orientării sunt prezentate în tabel cu duritate de numire.
3. REGULI DE APLICARE A INDICATORILOR PROPRIETĂȚILOR MATERIALELOR ÎN CADRUL PRODUSELOR DE PRELUCRARE TERMICĂ
Parametrii proprietăților materialelor pe desenele produselor supuse tratamentului termic se aplică în conformitate cu GOST 2.310-68.
3.1. În desenele de produse supuse procesării termice și de altă natură, se indică proprietățile materialelor obținute ca rezultat al prelucrării: duritatea și adâncimea prelucrării.
Adâncimea prelucrării și duritatea materialelor din desene sunt indicate de valori limită care indică "de la ... la", de exemplu:
h = 0,7 ... 0,9; 40 ... 45 HRC.
Puteți specifica valoarea cea mai mică dintre aceste valori cu toleranțe, de exemplu: 0,8 h + -0,1; (45 + -3) HRC.
3.2. Este permis în desene să indice tipurile de procesare a căror rezultate nu sunt controlate, de exemplu, recoacerea.
În aceste cazuri, numele prelucrării este indicat prin cuvinte sau abrevieri condiționate adoptate în literatura științifică și tehnică (figurile A, b).
3.3. Dacă este necesar, în zona de duritate cerută indicați locul testului de duritate (Figura C).
3.4. Dacă toate produsul este expus la un singur tip de tratament, cerințele tehnice de înregistrare, „40 ... 45 HRC“ sau „h cimentate 0,7 ... 0,9 mm; 55 ... 60 HRCe "sau" Pentru a se alinia "etc.
3.5. Dacă cea mai mare parte a suprafeței produsului supus aceluiași tip de tratament, cerințele tehnice de înregistrare în conformitate cu „40 ... 45 HRC, în plus față de suprafața A“ (fig. D) sau „30 ... 35 HRC, altul decât locul desemnat special“ (Fig. D ).
3.6. Dacă supuse prelucrării secțiunilor individuale ale produsului, proprietățile de performanță ale materialului și metoda liniilor de producție indică rafturi, înștiințările, și zone ale corpului care trebuie să fie prelucrate, linia punctată bara de notă, efectuate la o distanță de 0,8 ... 1 mm, departe de ei, cu indicarea dimensiunile care determină suprafața (figura e, g). Dimensiunile care determină suprafețele supuse tratării termice nu pot fi setate dacă sunt clare din desen (Fig.
3.7. Suprafața produsului care trebuie tratată este marcat cu o linie punctată punctată pe proiecția pe care este clar definită
Numărul de duritate HRC și HRCe pentru anumite părți și unelte
Piese și unelte (mărcile de oțel în paranteze)
(Figura 1). Este permisă marcarea acestor suprafețe pe alte suprafețe, în timp ce o inscripție cu proprietățile materialului care se referă la aceeași suprafață este aplicată o singură dată (Fig.
3.8. Atunci când secțiunile simetrice sunt tratate în mod egal, o linie îngroșată punctată punctată marchează toate suprafețele care trebuie tratate, iar proprietățile materialelor sunt indicate o dată (Fig.
3.9. Dacă etichetele care definesc proprietățile suprafețelor prelucrate fac dificilă citirea desenului, atunci este permis să le aducem pe o imagine simplificată suplimentară executată la scară redusă.
LISTA BIBLIOGRAFICĂ
Tratamentul termic al metalelor 3
Duritatea materialelor ................................. 6
Reguli pentru desenarea indicatorilor de proprietate
materialele de pe desenele produselor care fac obiectul
tratament termic ............................... 7
4. Lista bibliografică ................................................................................. 11
PROCESAREA TERMICĂ ȘI ÎNCĂRCAREA MATERIALELOR.
AICI DEFINIREA DESENELOR
Instrucțiuni metodice pentru implementarea schițelor și desenelor de lucru ale pieselor pentru studenții specializați mecanici.
Compilat de: I.I. Mikheev
Semnat pentru imprimare
Format 60х84 1/16 Împachetare hârtie
Nat. pech.l. 0,75 Usl. pech.l. 0,70 Uch - Izd.L. 0.63
Circulație 100 de exemplare. Ordinul nr. C -
Tver. Tipografia TSTU
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: