Главная Механические величины



г л а в а IV ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА СТАЛИ 1. Нагрев

Скорость нагрева в печах изделий, находящихся в отожженном состоянии и не имеющих особо резких переходов сечений, не следует ограничивать. При нагреве в соляных ванных (табл. 61) изделий из

Таблица 61

Наиболее употребительные составы солей, применяемые для нагрева изделий в соляных ваннах прн закалке

Составляющие смеси

Химическая формула

Bee в %

Температура плавления в "С

Рекомендуемые температурные интервалы работы в "С

Поваренная соль .....

Кальцинированная сода . .

NaCL NaaCOg

50 50

590-900

Поваренная соль .....

Хлористый кальций ....

NaCL CaCLs

50 50

630-850

Поваренная соль .....

Хлористый барий.....

NaCL BaCLs

22,5 77,5

665-870

Поваренная соль .....

Хлористый калий.....

NaCL KCL

44 56

720-900

Поваренная соль .....

NaCL

830-1100

Хлористый калий.....

800-1000

Сильвинит ........

1 NaCL, KCL 100

780-950

Хлористый барий .....

Хлористый калий.....

BaCLs KCL

80 20

680-1060

Хлористый барий.....

BaCLa

1100-1350

высокоуглеродистых и легированных сталей с острыми кромками и резкими переходами сечений их рекомендуется предварительно подогревать для обеспечения равномерного прогрева. Подогрев до 500-600°С больших партий закаливаемых изделий производят в отдельных печах. Небольшие партии можно подогревать в закалочной соляной ванне путем многократного (2-5 раз) погружения изделия в расплавленную соль на 2-3 сек.

Изделия, нагреваемые в высокотемпературных (свыше 1000°С) соляных ваннах, следует подогревать примерно до 800°С любым из указанных вьппе способов (изделия простой конфигурации подвергать



предварительному подогреву не надо). Подогрев в данном случае необходим для сокращения продолжительности выдержки при высокой температуре и предотвращения перегрева острых кромок и выступающих частей. Повторный нагрев закаленной стали ведется медленно во избежание образования трещин.

Таблица 62

Ориентировочное время нагрева изделий в различных печах

Оборудование

Температура в печи в "С

Время нагрева 1 мм диаметра, или толщины изделия в сек

Круглое сечение

Квадратное сечение

Прямоугольное сечение

Электропечь ........

40-50

50-60

60-75

Нефтяная печь......

35-40

45-50

55-60

Соляная ванна ......

12-15

15-18

18-22

Свинцовая ванна .....

8-10

10-12

Соляная ванна ......

1300

8-10

10-12

I 100

В табл. 62 приведено общее ориентировочное время нагрева изделий в печах.

Номогрймма, приведенная на фиг. И и заимствованная из книги Ю. А. Геллера «Инструментальная сталь», дает несколько большие выдержки быстрорежущей стали при температуре до ISOOC. Согласно номограмме время выдержки не пропорционально увеличению диаметра инструмента.

Проведенное исследование [66] указывает, что при выдержке сверл малых диаметров (до 3 мм) из расчета 30-50 сек/мм значительно повышается производительность инструмента.

На время нагрева влияет много факторов: количество изделий, помещенных в печь, объем рабочего пространства печи, расположение изделий в печи - навалозл или с омыванием горячими газами каждого изделия, температура, при которой производится загрузка, равномерность нагрева печи, неплотность прилегания крышки и т. п. Практически время нагрева следует определять на месте с учетом приведенных выше факторов. .

-(/(/

20 0 60 ВО Диаметр топщит) в мм

Фиг. 11. Продолжительность выдержки инструмента из быстрорежущей стали прн окончательном нагреве под закалку в расплавленных солях: / - инструменты прямоугольного сечення (резцы); 2 - фасонные цилиндрические инструменты: 3 - сверла.



2. Окисление и обезуглероживание при нагреве

Практически окалина начинает образовываться при температуре 500-600°С. Толщина окалины и глубина обезуглероженного слоя растут с повышением температуры и времени выдержки.

Из табл. 63 ясно, какое действие оказывают печные газы на сталь.

Таблица 63

Действие печных газов иа сталь

Химическая формула

Действие на сталь

Кислород.........

Углекислый газ......

Водяной пар .......

Окисляющее

Окись углерода......

Водород ..........

Метан ..........

Восста навливающее

Углекислый газ . . . Водяной пар .......

0 безу глероживающее

Окись углерода ... Метан ..........

Науглероживающее

Аммиак .........

Азотирующее

Азот...........

Аргон ..........

Гелий ...........

Аг Не

Нейтральное

Реакции взаимодействия печных газов со сталью: При окислении:

1. 02+2F = 2FeO;

2. СО2 + Fe = СО + FeO;

3. НгО + Fe = Hg + FeO.

При обезуглероживании:

1. 02 + РезС = 2. 2Н2+РезС =

: 3Fe -f СО2; = 3Fe + СН4.

Надежным способом защиты поверхности металла от воздействия печных газов является применение защитных атмосфер. В табл. 64, 65, 66 приведены техническая характеристика газов, образующихся при приготовлении защитных атмосфер, их состав и назначение.

Атмосфера КГ-ВО не требует очистки, легко регулируется, имеет наиболее низкую стоимость и поэтому рекомендуется [59] в качестве типовой контролируемой атмосферы.

Действие защитной атмосферы на обрабатываемую сталь определяется углеродным потенциалом атмосферы, требуемой для данного вида обработки (науглероживание, обезуглероживание или нейтральное состояние). Состояние защитной атмосферы по углеродному потенциалу определяется по температуре точки росы. ........-



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 [25] 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93


0.031