Курсовая работа: Штамповая сталь Х12Ф1
● исправления дефектной структуры.
Отжиг обеспечивает получение структуры зернистого перлита в инструментальных сталях. Эта структура имеет низкую твердость, хорошую обрабатываемость резанием и обеспечивает лучшие свойства при последующей закалке. У заэвтектоидных сталей перлитного класса отжиг при определенных условиях устраняет карбидную сетку.
Сталь Х12Ф1 – заэвтектоидная и для получения в её структуре зернистого перлита лучше всего использовать изотермический отжиг.
Сталь (заготовка) загружается в печь, нагревается до 830 – 850о С. Затем охлаждается с печью 40 град/ч до температуры изотермической выдержки 700 – 720о С и выдерживается 2 – 3ч. Далее охлаждается с печью 50 град/ч до температуры 550о С, а потом охлаждается на воздухе. После отжига твердость стали становится равной не более HB 255 для стали Х12Ф1.
Структура стали после отжига Пз +КI +КII – оптимальная для последующей качественной закалки.
Так как предпочтительным является отжиг в защитной атмосфере (предохраняющий поверхность от окаленообразования и обезуглероживания, а также сокращающий длительность процесса, поскольку заготовку нагревают в открытом виде) будем проводить его в камерной электрической печи с защитной атмосферой типа Н30х65(рис.1, лист 1) с максимальной рабочей температурой 950о С. В качестве защитной атмосферы используем ПН00 (СО - Н2 - W2 ).
2.3 Выбор вспомогательных операций и оборудования
Наличие соответствующей оснастки для основных и промежуточных операций предварительной т.о. (отжига, закалки, отпуска и др.) способствует повышению технологического процесса, повышает качество обрабатываемого инструмента, улучшает условия труда рабочих.
Приспособление для т.о. – подхват для загрузки ящиков, поддонов, деталей в камерные печи и их выгрузки. Такое приспособление надежно и просто в изготовление.
Выбор вспомогательных операций:
а) Предварительная промывка инструмента от солей и масла производится в моечной машине. В этой машине инструмент подвергается химическому и механическому воздействию горячего щелочного раствора. Состав приготовляется из жидкого стекла и каустической соды, общая щелочность раствора должна составлять 0,38 – 0,41%
б) Кипячение в подкисленной воде (в кипящем 2%-ом растворе соляной кислоты) осуществляется перед травлением для сокращения расхода кислоты и времени травления.
Кипячение производится в течение 5-10 мин. и имеет цель растворить соли, оставшиеся на поверхности инструмента после нагрева в солях, а также разрыхлить окалину.
в) Травление предназначено для окончательного снятия окалины, разрушения удаления оставшихся от предварительного кипячения хлористых солей. Травление производится в растворе технической соляной кислоты, воды 0,5 % присадки «Глютам». Продолжительность травления 3-5 мин при 18-20о С (в зависимости от слоя или толщины окалины).
г) Повторная промывка применяется для полного удаления кислоты и грязи, образовавшихся на изделии (заготовки) при травлении, и осуществляется в проточной воде. Промывка сопровождается многократным встряхиванием.
д) Кипячение в 2%-ом содовом растворе производится для полной нейтрализации кислоты в течение 10 мин.
е) Пассивирование осуществляется для того, чтобы предохранить изделия от коррозии. Оно производится в горячем водяном растворе содержащем 25% NaNO2 . Выдержка инструмента в ванне указанного состава 3-5 мин.
После такой многооперационной обработки изделие получится чистым и защищенным от коррозии. Данные операции после отжига в полном объеме могут не использоваться.
2.4 Контроль качества после предварительной термической обработки сталей
Результат предварительной т.о. оценивают по твердости и микроструктуре. Микроструктуру при отжиге заготовок заэвтектоидных сталей контролируют систематически на зернистый перлит.
Параметры, контролируемые у штамповых сталей после отжига:
· твердость в состоянии поставки по ГОСТ 5950-73, HB ≤ 255
· карбидная неоднородность ≤ 4 балла
· обезуглероженный слой, глубина ≤ 0,5 мм
2.5 Дефекты и способы их устранения
Окисление и обезуглероживание – дефекты, являющиеся результатом химической реакции происходящей при нагреве стали между поверхностным слоем металла и кислорода окружающим среду. Эти процессы оказывают отрицательное влияние на конструктивную прочность изделий, приводящее к потери прочности металла на удар, обуславливает необходимость увеличения припусков для последующей механической обработки.
Окисление определяют непосредственным осмотром заготовки, а обезуглероживание испытанием на твердость или металлографическим испытанием.
При глубине проникновения больше чем припуск на шлифование, брак неисправимый. Для предупреждения следует вести нагрев в защитной атмосфере, а при отсутствии такой в ящиках с чугунной стружкой, древесным углем с 5% кальциированной соды, пережженным асбестом, белым песком и т.п. В соленые ванны для предохранения от обезуглероживания добавляют молотый ферросилиций в количестве 0,5 – 1 % от веса соли или буру, борную кислоту, желтую кровяную соль.
Контроль твердости обычно производят с помощью ЦБМ (пресса Бреннеля) – для отожженных сталей.