Курсовая работа: Проект участка химико-термической обработки

4) Использование повышенных температур нагрева для ускорения операций структурного превращения и диффузионных процессов.

5) Применение специальных мероприятий для уменьшения деформаций на заключительных стадиях термической обработки:

применение предварительной термической обработки (нормализации, отжига и др.) при температурах, немного превышающих температуру завершающей обработки (цементации и т.п.);

охлаждение при закалке в горячей изотермической среде (нагретое масло, расплавы щелочей селитры или щелочей и другие);

охлаждение нагретых изделий сложной конфигурации в зажимных приспособлениях (штампы, валки и др.).

6) Интенсификация процессов с помощью воздействия активизаторов, например:

ультразвука для охлаждения (при закалке) и очистке поверхностных загрязнений;

магнитного поля для охлаждения при отпуске.

7) Применение сред нагрева и охлаждения, предотвращающих окисление и обезуглероживание:

газовые искусственные атмосферы и вакуум:

расплавы солей и щелочей;

псевдосжиженный слой из твердых сыпучих частиц (корунд и др.) с продувкой газами.

8) Замена трудоемких процессов химико-термической обработки скоростной закалкой.

9)Применение комбинированной обработки (высокотемпературная термомеханическая обработка и др.).

Как уже говорилось в п. 1.2 для зубчатого колеса необходимо иметь твердую поверхность и вязкую сердцевину. Этого можно достичь химико-термической обработкой. Существует несколько способов упрочнения поверхности с помощью ХТО. Это цементация и нитроцементация (цианирование).

При цементации происходит поверхностное насыщение стали углеродом, в результате чего получается высокоуглеродистый поверхностный слой. Так как для цементации берут низкоуглеродистую сталь, то сердцевина остается мягкой и вязкой, несмотря на то, что после цементации сталь подвергается закалке.

Цементация бывает двух видов:

1) Твердая (в карбюризаторе).

2) Газовая (в газовой среде).

Под цианированием понимают, процесс одновременного насыщения стали углеродом и азотом. Т.е. в смеси науглераживающих и азотирующих газов (например, смесь светильного газа и аммиака).

Сравнивая эти два процесса можно сказать, что процесс цианирования протекает быстрее, но слой, который можно достичь меньше и температура нагрева больше, чем у цементации. Т_{н. циан.} = 930 ºС, Т_{н. цем.} = 860 ºС. Существенным недостатком цианирования является то, что при этом используются цианистые соли являющие ядовитыми.

Таким образом, можно сказать, что для стали 25ХГТ наиболее эффективной и экономически выгодной химико-термической обработкой является газовая цементация, т.к. оборудование для цементации более простое и не используются ядовитые вещества.

1.4.3 Описание операций технологического процесса

Чтобы достичь нужных нам свойств зубчатой шестерни заднего колеса велосипеда необходимо провести следующую термическую обработку:

1) Газовая цементация.

2) Непосредственная закалка после подстуживания.

3) Мойка.

4) Низкий отпуск

1.4.3.1 Цементация