___Главный металлург нашей уникальной компании “ТехноИнжениринг.РФ” пишет для повышения квалификации специалистов по термической обработке металлов:
___Индукционное (или диффузионное) хромирование нашло широкое применение в современной промышленности. Индукционный нагрев оказался удобным при более сложных процессах химико-термической обработки, например для диффузионного хромирования.
___Деталь покрывают пастой, в состав которой входит хлорид хрома, подсушивают и погружают в ванну с расплавленной хлористой солью при температуре 1200°С. В ванне расположен высокочастотный индуктор. Деталь быстро нагревается (30—120 сек), сначала нагревается входящий в состав пасты хром, который реагирует с хлоридами флюса и диффундирует в металл детали. Для ускорения процесса в пасту вводят алюминий. Диффузия алюминия и хрома происходит одновременно. За 75 сек получается слой глубиной 0,05 мм. При нагреве в печи такая глубина получается за 30 мин при температуре 1200° С и за 2 ч при температуре 1100°С.
___Охлаждение деталей после хромирования производят в воде или на воздухе. Поверхность деталей легко очищается от остатков пасты металлической щеткой. Поверхность деталей после индукционного хромирования хорошо сопротивляется окислению и коррозии при высоких температурах. Диффузионное хромирование заменяет электролитическое хромирование. При этом процессе сочетаются диффузионное насыщение хромом и закалка.
___Материал для деталей, закаливаемых с нагревом ТВЧ. Нагрев ТВЧ в отличие от других методов нагрева происходит очень, быстро и, следовательно, при нем недостаточно времени для диффузионных процессов. Поэтому при выборе материала для деталей, подвергаемых нагреву ТВЧ, необходимо обращать внимание на содержание карбидообразующих элементов. Для индукционного нагрева рекомендуются углеродистые стали 45 и 50. Охлаждение их при закалке производится водой. Сталь с большим содержанием углерода склонна к образованию закалочных трещин и к деформации.
___Стали, содержащие карбиды хрома, молибдена, ванадии, необходимо нагревать на 100—200°С выше указанных температур. Цементованные детали после индукционного нагрева охлаждаются только в масле. Износостойкость коленчатых валов и других деталей из углеродистой стали 45—50 после закалки с нагревом ТВЧ равноценна износостойкости валов из легированных цементованных сталей.
___Марки стали по SAE: 4145, 4150, 5145, 5160, 6145 и 6150, содержащие теплостойкие карбиды хрома, молибдена и ванадия, требуют более высокой температуры нагрева и продолжительности его. Стали, содержащие небольшие количества карбидообразующих элементов или не содержащие их, могут обрабатываться по режиму, который применяется для углеродистых сталей.
___Чугуны при индукционной закалке нагревают до более высоких температур вследствие неоднородного строения их структуры. Для серого чугуна минимально допустимым считают содержание связанного углерода 0,4—0,5%. Закалка серого чугуна с меньшим содержанием связанного углерода требует более высокого нагрева для сокращения необходимого для растворения графита времени, но это может привести к росту зерна и изменению структуры на границах аустенитных зерен, а также к увеличению содержания аустенита в структуре после закалки. Закаленный серый чугун имеет гзердость HRC 45, перлитный — 48 и модифицированный — 50.
___Поверхностная закалка с глубинным нагревом. На Московском заводе им. И.А. Лихачева инж. К.3. Шепеляковским разработан процесс так называемой «глубинной закалки». Пока процесс применяется только для закалки шестерен. Процесс требует применения специальной стали с пониженной прокаливае- мостью. Во время нагрева шестерен зубья их прогреваются насквозь, но при охлаждении закаленным оказывается только слой необходимой глубины, а переходный слой имеет .пониженную твердость, но вполне достаточную прочность.
___Сталь о пониженной прокаливаемостью имеет критический диаметр 6—14 мм. Пониженная прокаливаемость стали обус- ловливается пониженным содержанием марганца, кремния и практически отсутствием никеля и хрома, присущих конструкционным сталям, применяемым для цементуемых деталей. Кроме этого в сталь вводятся карбидообразующие элементы, например, титан, которые снижают закаливаемость и прокаливаемое^ вследствие обеднения твердого раствора углеродом. Углерод содержится в пределах 0,55—0,63%. В России применяется сталь 55Г1П с пониженной прокаливаемостью; она имеет средний химический состав: 0,59% С; 0,19% Мn; 0,16% Si; 0,07% Сr; 0,06% Ni; 0,07% Р; 0,018% S; 0,024% Ti. Механические свойства ее в нормализованном состоянии следующие: временное сопротивление >60 кГ/мм2, предел текучести >30 кГ/мм2, удлинение >12%, сжатие 1поперечного сечения >30%, ударная вязкость ~5 кГм/см2.
___Глубинная закалка заменяет цементацию с закалкой и отпуском. Этот метод конкурирует с методом так называемого двухчаетотного нагрева, когда сначала (до 650°С) нагрев производят при помощи звуковой частоты, а затем при помощи радиочастоты. Для осуществления такого нагрева необходимо иметь ламповый и машинный генераторы. Нагреваемая деталь должна иметь структуру сорбита.
___Практическое применение процесс получил для шестерен среднего модуля, в частности, шестерен модуля 6—8 заднего моста грузовых автомобилей. При глубинном нагреве зуб шестерни прогревается целиком, включая впадину у основания. Поверхность зубьев имеет твердость выше HRC 60, а сердцевина HRC 30—40. Структура в поверхностных слоях — мартенсит с небольшим количеством остаточного аустенита, а в сердцевине— троостит или троостосорбит. Такая структура и твердость обеспечивают хорошие механические свойства.
___Обычная обработка шестерен из легированной стали длится около 20 ч при глубине цементации более 1 мм с закалкой и отпуском (длительность цементации 10—15 ч остальное время идет на другие операции). Шестерни из стали с ограниченной прокаливаемостью при глубинном нагреве нагреваются и закаливаются с самоотпуском в течение 3 мин. Охлаждение шестерни при закалке производят неполностью, в результате чего происходит самоотпуок при температуре 150—180° С. Продолжительность охлаждения устанавливается эмпирически. Зубья имеют твердость >HRC 58.
___Кроме шестерен из стали с ограниченной прокаливаемостью, изготовляют, например, поршневые пальцы, тормозные кулаки, распределительные валы.
___Деталь покрывают пастой, в состав которой входит хлорид хрома, подсушивают и погружают в ванну с расплавленной хлористой солью при температуре 1200°С. В ванне расположен высокочастотный индуктор. Деталь быстро нагревается (30—120 сек), сначала нагревается входящий в состав пасты хром, который реагирует с хлоридами флюса и диффундирует в металл детали. Для ускорения процесса в пасту вводят алюминий. Диффузия алюминия и хрома происходит одновременно. За 75 сек получается слой глубиной 0,05 мм. При нагреве в печи такая глубина получается за 30 мин при температуре 1200° С и за 2 ч при температуре 1100°С.
___Охлаждение деталей после хромирования производят в воде или на воздухе. Поверхность деталей легко очищается от остатков пасты металлической щеткой. Поверхность деталей после индукционного хромирования хорошо сопротивляется окислению и коррозии при высоких температурах. Диффузионное хромирование заменяет электролитическое хромирование. При этом процессе сочетаются диффузионное насыщение хромом и закалка.
___Материал для деталей, закаливаемых с нагревом ТВЧ. Нагрев ТВЧ в отличие от других методов нагрева происходит очень, быстро и, следовательно, при нем недостаточно времени для диффузионных процессов. Поэтому при выборе материала для деталей, подвергаемых нагреву ТВЧ, необходимо обращать внимание на содержание карбидообразующих элементов. Для индукционного нагрева рекомендуются углеродистые стали 45 и 50. Охлаждение их при закалке производится водой. Сталь с большим содержанием углерода склонна к образованию закалочных трещин и к деформации.
___Стали, содержащие карбиды хрома, молибдена, ванадии, необходимо нагревать на 100—200°С выше указанных температур. Цементованные детали после индукционного нагрева охлаждаются только в масле. Износостойкость коленчатых валов и других деталей из углеродистой стали 45—50 после закалки с нагревом ТВЧ равноценна износостойкости валов из легированных цементованных сталей.
___Марки стали по SAE: 4145, 4150, 5145, 5160, 6145 и 6150, содержащие теплостойкие карбиды хрома, молибдена и ванадия, требуют более высокой температуры нагрева и продолжительности его. Стали, содержащие небольшие количества карбидообразующих элементов или не содержащие их, могут обрабатываться по режиму, который применяется для углеродистых сталей.
___Чугуны при индукционной закалке нагревают до более высоких температур вследствие неоднородного строения их структуры. Для серого чугуна минимально допустимым считают содержание связанного углерода 0,4—0,5%. Закалка серого чугуна с меньшим содержанием связанного углерода требует более высокого нагрева для сокращения необходимого для растворения графита времени, но это может привести к росту зерна и изменению структуры на границах аустенитных зерен, а также к увеличению содержания аустенита в структуре после закалки. Закаленный серый чугун имеет гзердость HRC 45, перлитный — 48 и модифицированный — 50.
___Поверхностная закалка с глубинным нагревом. На Московском заводе им. И.А. Лихачева инж. К.3. Шепеляковским разработан процесс так называемой «глубинной закалки». Пока процесс применяется только для закалки шестерен. Процесс требует применения специальной стали с пониженной прокаливае- мостью. Во время нагрева шестерен зубья их прогреваются насквозь, но при охлаждении закаленным оказывается только слой необходимой глубины, а переходный слой имеет .пониженную твердость, но вполне достаточную прочность.
___Сталь о пониженной прокаливаемостью имеет критический диаметр 6—14 мм. Пониженная прокаливаемость стали обус- ловливается пониженным содержанием марганца, кремния и практически отсутствием никеля и хрома, присущих конструкционным сталям, применяемым для цементуемых деталей. Кроме этого в сталь вводятся карбидообразующие элементы, например, титан, которые снижают закаливаемость и прокаливаемое^ вследствие обеднения твердого раствора углеродом. Углерод содержится в пределах 0,55—0,63%. В России применяется сталь 55Г1П с пониженной прокаливаемостью; она имеет средний химический состав: 0,59% С; 0,19% Мn; 0,16% Si; 0,07% Сr; 0,06% Ni; 0,07% Р; 0,018% S; 0,024% Ti. Механические свойства ее в нормализованном состоянии следующие: временное сопротивление >60 кГ/мм2, предел текучести >30 кГ/мм2, удлинение >12%, сжатие 1поперечного сечения >30%, ударная вязкость ~5 кГм/см2.
___Глубинная закалка заменяет цементацию с закалкой и отпуском. Этот метод конкурирует с методом так называемого двухчаетотного нагрева, когда сначала (до 650°С) нагрев производят при помощи звуковой частоты, а затем при помощи радиочастоты. Для осуществления такого нагрева необходимо иметь ламповый и машинный генераторы. Нагреваемая деталь должна иметь структуру сорбита.
___Практическое применение процесс получил для шестерен среднего модуля, в частности, шестерен модуля 6—8 заднего моста грузовых автомобилей. При глубинном нагреве зуб шестерни прогревается целиком, включая впадину у основания. Поверхность зубьев имеет твердость выше HRC 60, а сердцевина HRC 30—40. Структура в поверхностных слоях — мартенсит с небольшим количеством остаточного аустенита, а в сердцевине— троостит или троостосорбит. Такая структура и твердость обеспечивают хорошие механические свойства.
___Обычная обработка шестерен из легированной стали длится около 20 ч при глубине цементации более 1 мм с закалкой и отпуском (длительность цементации 10—15 ч остальное время идет на другие операции). Шестерни из стали с ограниченной прокаливаемостью при глубинном нагреве нагреваются и закаливаются с самоотпуском в течение 3 мин. Охлаждение шестерни при закалке производят неполностью, в результате чего происходит самоотпуок при температуре 150—180° С. Продолжительность охлаждения устанавливается эмпирически. Зубья имеют твердость >HRC 58.
___Кроме шестерен из стали с ограниченной прокаливаемостью, изготовляют, например, поршневые пальцы, тормозные кулаки, распределительные валы.
___
___________________________________________
P.S.
___Уважаемый читатель!!! Уверен, что эта интересная информация будет очень полезна для Вас, избавив от множества проблем в повседневной жизни. В знак благодарности, прошу Вас поощрить скромного автора незначительной суммой денег.
___Конечно, Вы можете этого и не делать. В то же время подмечено, что в жизни есть баланс. Если сделать кому-то добро, то оно вернётся к Вам через определённое время в несколько большем количестве. А если сделать человеку зло, то оно возвращается в очень скором времени и значительно большим.
___Предлагаю сделать свой посильный вклад (сумму можно менять):
___
____________________________________________
