Реферат: Термическая обработка чугунов

Искусственное старение осуществляется при повышенных температурах; длительность – несколько часов.

При искуственном старении отливки чугуна загружают в печь, нагретую до 100 – 200^о С, нагревают до температуры 550 – 570 ^о С со скоростью 30 – 60^о С в час, выдерживают 3 – 5 часов и охлаждают вместе с печью со скоростью 20 – 40^о С в час до температуры 150 – 200оС, а затем охлаждают на воздухе.

Обычно старение проиводят после грубой механической обработки.

Химико – термическая обработка.

Кроме термической обработки чугуны подвергают химико – термической обработке.

Для повышения поверхностной твёрдости, износостойкости, предела усталости и коррозийной стойкости серые и высокопрочные чугуны подвергают азотированиюилинасыщению азотом поверхности отливки. Чаще азотируют серые перлитные чугуны, легированные хромом, молибденом, алюминием. Температура азотирования 550 –580^о С, время выдержки 30 – 70 часов, степень диссоциации аммиака около 30%. В результате азотирования получается слой толщиной до 0,4мм твёрдостью до HV 900. Оптимальная температура азотиро-

вания высокопрочного чугуна 650 – 700^о С, степень диссоциации аммиака 30 – 45%. Слой толщиной 0,25мм получается после выдержки 12 часов; твёрдость до HV 1000.

Кроме азотирования, повышение поверхностной твердости, износостойкости

и предела выносливости легированного серого перлитного чугуна можно достигнуть газовым и жидкостным цианированием – диффузионным насыщением поверхности отливок углеродом и азотом при температуре 570^о С. Более эффективно газовое цианирование – слой толщиной 0,15 – 0,20мм с максимальной твёрдостью HV 1000 достигается через 8 часов.

Для повышения жаростойкости и сопротивления атмосферной коррозии чугунные отливки можно подвергать алитированию, то есть насыщению поверхности алюминием. Температура алитирования 900 - 1050^о С, время выдержки

2 – 6 часа, охлаждение вместе с печью или на воздухе.

Для повышения коррозионной стойкости в кислотах, износостойкости и жароупорности чугунные отливки подвергают силицированию – поверхностному или объёмному насыщению кремнием путём обработки в газовой среде, содержащей кремний.

Хромирование – диффузионное насыщение поверхностного слоя чугунных отливок хромом, для повышения твёрдости до HV 1600, износостойкости, жаростойкости, предотвращения коррозии или в защитно-декоративных целях. Хромирование проводят при температуре 950 – 1000оС, время выдержки 10 – 12 часов в твёрдой среде, 5 часов – в газовой. Охлаждают вместе с печью или на воздухе.

Кроме того для улучшения обрабатываемости и предупреждения задиров чугунные отливки можно подвергать сульфидированию. Его проводят при температуре 550 – 600^о С, чугунные отливки выдерживают 3 часа, затем охлаждают на воздухе.

Полученные в доменных печах чугуны не обладают всеми эксплуатационными свойствами, поэтому чтобы снять внутреннее напряжение, возникающее при литье и вызывающее с течением времени изменение размеров и формы отливки, снизить твёрдость и улучшить обрабатываемость резанием и повысить механические свойства чугунов необходимо подвергнуть их термической обработке. Все виды термической обработки взаимосвязаны. Нельзя получить все необходимые механические свойства лишь одним видом термической обработки; при отжиге снимаются внутренние напряжения, повышается вязкость, при нормализации изменяется структура, повышается прочность и износостойкость, при закалке повышается твёрдость, структура становится более равновесной, а при отпуске повышается пластичность, уменьшается хрупкость закалённой отливки. Старение стабилизирует размеры литых чугунных деталей.

Теорию термической обработки необходимо знать каждому термисту, так как от правильного выбора , разработки наиболее эффективного технологического процесса термической обработки и его выполнения зависит качество изготовляемых деталей. Только изучив теорию и практику термической обработки металлов, термист может успешно работать на современных машиностроительных заводах, успешно внедрять в технологию термической обработки новейшие достижения науки и техники, бороться за механизацию и автоматизацию технологических процессов.

Используемая литература:

1. Большой энциклопедический словарь; Под редакцией Прохорова А.М.–

М: Советская энциклопедия, 1991, 1628 с.

2. Зуев ВМ. Термическая обработка металлов – М: Высшая школа, 1976,

344 с. с ил.

3. Кузьмин Б.А. и др. Металлургия, металловедение и конструкционные материалы - М: Высшая школа, 1977, 304 с. с ил.

4. Никифоров В.М. Технология металлов и конструкционные материалы – М: высшая школа, 1980, 360 с. с ил.

5. Самохоцкий А.И., Парфёновская Н.Г. Технология термической обработки металлов – М: Машиностроение, 1976, 311 с. с ил.

6. Седов Ю.Е., Адаскин А.М. Справочник молодого термиста – М: Высшая школа, 1986, 239 с. с ил.