Шпаргалка: Металловедение и сертификация продукции
Скорость нагрева и время выдержки зав. от хим. состава, массы и конфигурации изделий. Скорость охлаждения важн. параметр при закалке, т.к именно от нее зависит образование окончательной структуры и возникновений внутренних напряжений. В качестве охлаждения среды при закалке используют воду, водные растворы солей, масел, и т.д. Они имеют разную охлаждающую способность: вода охлаждает быстрей чем масло в 6 раз, в интервале температур 550-650C. Вода применяется для обычных углеродистых сталей, масло - для легированных.
В настоящее время разрабатывается ряд водных растворов полимеров, занимающих среднее положение между водой и маслом. Закалку осуществляют различными способами:
1. Закалка в одном охладителе;
2. Закалка в двух средах (применяется для деталей сложной формы, нагретую деталь сначала охлаждают в воде затем в масле);
3. Ступенчатая, заключается в том, что нагретую до температуры закалки деталь переносят в ванну с расплавленной солью при температуре выше мартенситного превращения при этом выдержку выбирают такой, чтобы аустенит полностью превратить в тонкую смесь феррит + цементит (сорбит растит). При выборе способа закалки и охлаждения среды нужно учитывать закаливаемость и прокаливаемость стали. Под закаливаемостью понимается способность стали приобретать максимальную твердость после закалки, она зависит от содержания углерода чем больше углерода тем выше твердость. Прокаливаемость - способность стали воспринимать закалку на определенную глубину. Сердцевина и поверхность изделия охлаждается с разной скоростью, поэтому мартенсит может образовываться не по всему сечению. На нее влияют: химический состав, скорость охлаждения, величина зерна.
8. Отпуск. Это термич. обраоботка, заключающаяся в нагреве закаленной стали не выше 727C, выдержка и последующее охлаждение на воздухе. Закаленная сталь всегда подвергается отпуску, и он является окончательной термической обработкой. Цель отпуска - снять внутренних напряжений после закалки, снижение твердости и увеличение пластичности. В зависимости от того какую структуру и свойство нужно получить в изделии различают виды отпуска: низкий, средний, высокий. Низкий - нагрев закаленной стали до 150-250C, выдержка 1-3 часа и охлаждение на воздухе. Подвергаются режущие и измерительные инструменты. Средний - температура 300-450C, охлаждение на воздухе, для изделий работающих при циклических нагрузках. Высокий отпуск - температура 500-680C почти полностью снимают внутренние напряжения от закалки; применяется для конструкционных сталей, которые работают в условиях сложных напряжений и испытывают ударные нагрузки. Закалка с высоким отпуском называется улучшением, подвергаются среднеуглеродистые и низколегированные стали.
ХТО - термическая обработка в химически активных средах, в результате меняется химический состав, структура, свойства поверхностного слоя. После ХТО увеличивается твердость и прочность поверхности, увеличивается коррозионная стойкость и долговечность изделия. Чтобы изменить химический состав поверхности детали ее нагревают в специальной среде (твердой, жидкой или газообразной). В зависимости от того, каким элементом насыщается поверхность, различают следующие виды ХТО: цементация (насыщение углеродом), азотирование, нитроцементация (углерод+азот), борирование, силицирование, аликирование (насыщение алюминием), хромирование. При ХТО происходит диффузия атомов насыщающего элемента в поверхности, он взаимодействует с железом и углеродом, а также с легированными элементами в стали. Глубина проникновения и толщина полученного слоя зависит от температуры процесса и длительности выдержки.
Цементация, подверг-т низкоуглеродистые стали, при этом повыш-ся износостойкость, твердость поверх-ти, а сердцевина ост-ся вязкой и пластичн. Проводят в тв-х, жидких или газообразных средах, кот наз-ся карбюризаторами. В кач-ве твердого карбюриз-ра исп-т мелкий древ угол, жидкого - расплав солей, CaCO3 , BaCO3 , газообразного - природн газ. Наиб прогрессивной технологией явл-ся исп-ие газообр среды, т.е. природного газа, кот входит в состав спец контролируемой атмосферы, кот имеет сложный состав и хар-ся способностью науглероживать поверхность до опред концентрации углер. Атмосферу пригот-т в спец-х установках и состав атмосферы можно регулировать.
Для проведения процесса цементации сталь нагрев-т в науглерожив среде до t =930-950°С, выдерж-т неск-ко часов и после выдержки (6-10 часов) деталь подстуживают до 850-880°С и далее проводят закалку в масле. После подверг-т низкому отпуску. В рез-те на поверх-ти образ-ся мартенсит и карбиды (HRC 60-64), при этом сердцевина имеет стр-ру перлита и феррита. (HRC 20-30).
Азотирование - это процесс ХТО, заключ-ся в насыщении поверх-ти азотом. Азот-ие проводят среди аммиака при t° = 500-600 °С, при этом аммиак разлаг-ся с образ-м атомов азота, кот проникают в поверх-ть, образуя хим соед-ия нитриды (с алюминием, титаном, молибденом). Твердость после азот-ия HRC 70-80 единиц. Процесс азот-ия окончат-й, поэтому деталь перед азотирование подвергают закалке и высокому отпуску. Иногда азот-ие проводят в жидкой среде, в распл-х цианистых солях.
Нитроцементация - одноврем насыщение поверх-ти азотом и углеродом; осущ-т в газовой среде, представляющей собой смесь науглероживающего газа и аммиака, t° = 850-870 °, выдержка 2-10 часов. По окончании выдержки изд подверг-т закалке и последующему низкотемпер-му отпуску; подверг-т детали для автомоб и тракторов.
Борирование - насыщение поверх-ти бором при нагреве в боросодержащей среде (бура, треххлористый бор и др.). Бориров поверх-ти облад-т повыш коррозионной стойкостью, исп-т разные виды бориров-я: электролизное, газовое и в порошках боросодержащих солей при t° = 850-900 °С, выдержка от 2-6 часов; подверг-т низко и среднеуглерод стали, толщ слоя до 0,2 мм, твердость HRC=75 единиц подверг-т дет нефтяных насосов, штампов, пресс-форм, буров.
К разновидностям ХТО относ0ся диффузионная металлизация - насыщение поверх-ти разл-ми металлами (хром, алюминий, цинк, никель, кремний и т.д.). после мет-ии повыш-ся твердость, окалиностойкость, коррозион стойкость и т.д. Насыщение проводят при t° = 700-1400°С. Различ-т след виды металлизации:
Погружение изд-ия в расплав металл, если он имеет низкую t плавл (алюминий, цинк);
Погружение в расплав соли, содержащие нужный эл-т;
Из газовой среды, содержащий хлориды разл-х металлов.
Экологическая сер-ция. Цель экологич сер-ции - стимулирование и поощрение таких производителей которые внедряют такие технологические процессы и разрабатывают такую продукцию которая в минимальной степени загрязняет окруж среду и гарантирует безопасность продукции для жизни здоровья и имущества потребителей.
Для многих видов продукции экологический сер-кат или знак определяет конкурентоспособность продукции на мировом рынке.
В России в настоящее время экологическая сер-ция развивается, установлены объекты, имеющие отношение к этой области и объекты делятся на 3 основ группы:
1) продукция процессы работы услуги, экологические требования к которым содержатся в гос стандартах.
2) Объекты которые в силу экологической специфики не могут подвергаться сер-ции про правилам системы ГОСТ-Р.
3) Окруж. среда со всеми её составляющими, для которых еще не разработаны нормативные требования и процедуры сер-ции.
Оценка качества окруж. среды в России проводят сразлич ведомственные организации, органы местного самоуправления, природоохранительные органы. При этом оценки, представляемые различными сторонами, как правило не сопоставимы и цена ошибок может быть слишком велика, поэтому необходимо заниматься как сер-цией объектов так и способами оценки соответствия.
Выделяются 4 вида объектов экологич. сер-ции:
1) объекты окруж. природной среды
2) источники загрязнения окруж. среды
3) продукция природоохранного назначения
4) Экологические информационные ресурсы и технологии.
Актуальная сфера экологич. сер-ции - отходы произ-в.