Файл: Отчет по учебной практике, практике по получению первичных.docx

Основными видами термообработки стальных заготовок являются отжиг, нормализация, закалка и отпуск.

Отжиг заготовок из стали выполняют для снижения твердости, повышения пластичности, получения однородной мелкозернистой структуры, устранения остаточных напряжений.

Нормализация отличается от отжига условиями охлаждения. После нагрева до температуры от 50 до 70 градусов Цельсия выше точки А_с3 заготовку охлаждают на воздухе.

Закалку стальных заготовок производят для получения структур высокой твердости. При закалке (полной) заготовку нагревают, выдерживают при этой температуре определенное время, а затем быстро охлаждают путем погружения заготовки в воду или масло, имеющие температуру от 20 до 25 градусов Цельсия

Отпуск выполняют после закалки Во время отпуска происходят структурно-фазовые превращения в закаленной стали, обеспечивающие повышение ее пластичности и снижение остаточных напряжений. В зависимости от температуры нагрева различают три вида отпуска: низкий (от 120 до 250 градусов по Цельсию), средний (от 350 до 450 градусов по Цельсию) и высокий (от 500 до 650 градусов по Цельсию). При низком отпуске выдержка составляет от 0,5 до 2 ч; при температуре от 100 до 120 градусов по Цельсию она может доходить и до от 10 до 15 ч. Такой режим отпуска применяют, когда нежелательно падение твердости стали, полученной при закалке. Выдержка при среднем и высоком отпуске обычно составляет от 1 до 2 ч для заготовок небольшой массы и от 3 до 8 ч ‒ для заготовок массой от 200 до 1000 кг.

Для поверхностного упрочнения стальных заготовок и придания деталям коррозионной стойкости применяют химико-термическую обработку. Наиболее распространенными видами ее является цементация, азотирование и нитро цементация.

Цементация представляет собой диффузионное насыщение поверхностного слоя заготовок из низкоуглеродистой стали углеродом. Последующая закалка и низкий отпуск обеспечивают высокую твердость поверхностного слоя и высокую пластичность сердцевины заготовки, а также вызывают формирование в поверхностном слое остаточных напряжений сжатия. Это позволяет повысить износостойкость детали и ее усталостную прочность (предел выносливости).

Азотирование‒ это диффузионное насыщение поверхностного слоя заготовки азотом. Азотированию обычно подвергают заготовки из легированных сталей. До азотирования выполняют чистовую обработку заготовок и подвергают их закалке и высокому отпуску. После азотирования проводят отделочную обработку заготовок (тонким шлифованием, притиркой и т.п.). Азотирование применяют для повышения износостойкости деталей и усталостной прочности, а также их коррозионной стойкости.

---

Нитро цементация ‒ это одновременное диффузионное насыщение поверхностного слоя заготовок азотом и углеродом. Такой процесс имеет определенные преимущества. Азот, способствуя диффузии углерода, дает возможность снизить температуру насыщения углеродом до от 820 до 850 градусов по Цельсию. Нитро цементации подвергают заготовки из легированных сталей. По своим свойствам нитро цементированный слой занимает промежуточное положение между цементированным и азотированным слоями. Он хорошо сопротивляется изнашиванию и коррозии.

3. 1   2   3   4   5   6

---

Методы определения износостойкости материала

2. 
   
   
3. 
   
   

1. Износостойкость и его составляющие

Износ ̶ это изменение размеров, форм массы детали.

Виды износа бывают: абразивный (разрушения металла); газоабразивный; гидроабразивный; окислительный; устаостный; изнашивание при заедании

Износостойкость ̶ это способность металла к сопротивлению износа.

Подтверждение износостойкости проводится на различных стадиях жизненного цикла изделий и включает в себя, в общем случае, операции по определению износостойкости составных частей изделия при их разработке и изготовлении; по контролю износостойкости изготовленных, изготовляемых и отремонтированных изделий; по оценке состояния изнашиваемых элементов при эксплуатации, проверке соответствия показателей износостойкости нормативным требованиям независимыми организациями, в том числе при сертификации.

Стадии жизненного цикла: маркетинг; НИОКР (научно-исследовательские; опытно-конструкторские работы); САПР и ТПП; конструкторская доработка; промышленное производство; Функционирование; ТО; капитальный ремонт; полная утилизация.

Объектом подтверждения износостойкости являются элементы изделий, функционирующие в условиях трения. При этом каждый объект рассматривают как триб техническую систему, включающую: деталь, контактирующую со внешней средой; контактирующие детали, которые могут быть разделены слоем смазочного материала; смазочный материал; окружающую среду.

Для подтверждения износостойкости применяют следующие методы: расчет показателей износостойкости; оценка износостойкости по экспериментальным данным.

Материалы которые применяются в узлах трения характеризуются: по их геометрическим, механическим и физическим свойствам; по их три биологическим свойствам в три биологических сопряжениях; по результатам исследования пар трения.

Взаимосвязь результатов предоставленных видов исследования не всегда является однозначной. Основная причина этого обусловлена особенностью природы трения. Трибологические свойства материалов зависят не только от их соединения в пары трения, а и от внешних условий трибопроцесса, в том числе и от конструкции узла трения.

---

В связи с этим, важное значение имеют экспериментальные исследования, которые позволяют установить закономерности общего вида для самых важных триб логических характеристик материалов – коэффициента трения и износостойкости.

В процессе планирования и проведения экспериментальных исследований триб логических свойств материалов, как правило, используется четырехступенчатая программа исследований. В процессе реализации каждой из ступеней достигаются определенные цели. Обобщенно сущность экспериментальных триб логических исследований и их задачи будут таковыми: физико-механические лабораторные исследования материалов.

Задача: установление физико-механических характеристик материалов и прогнозирование на этом основании их триб логических свойств. Исследование трения и износа материалов.

Так же в свою очередь кроме этого восстановление изношенных деталей – это сложный организационно-технический процесс, при котором, в отличие от производства новых деталей в качестве заготовки используют изношенную деталь.

В принципе существуют несколько методов определения износостойкости материала: метод искусственных баз; расчет показателей износостойкости; оценка износостойкости по экспериментальным данным (сравнительную и альтернативную); Метод радиоактивных изотопов; метод экстрополяции.

2. Метод искусственных баз

Метод искусственных баз заключается в том, что на изнашивающейся поверхности наносят углубление строго определенной формы в виде конуса, пирамиды и т.п. и по уменьшению размеров углубления (отпечатка) судят о величине износа. Это метод позволяет определить местный линейный износ поверхности в тех местах, где нанесены базы, поэтому возможно оценить формы изношенной поверхности.

Метод искусственных баз в зависимости от способа нанесения углублении подразделяется на метод отпечатков, метод высверленных углублении, метод вырезанных лунок.

Существуют две схемы определения износостойкости материала. Схема измерения величины износа: методом отпечатка, схема измерения величины износа: методом высверленных углублений.

При методе отпечатков для образования углубления применяют алмазную четырехгранную пирамиду с квадратным основанием и углом при вершине между противолежащими гранями в 136градусов. Такая пирамида применяется в приборах для определения твердости типа ПМТ-3.

---

  ( 1)
где d ‒ диагональ отпечатка, мм.



Величина линейного износа плоской поверхности определяется как разность глубин отпечатка до начала изнашивания и после окончания.
(2)
где h₁ ‒ глубин отпечатка до начала изнашивания, мм;

h₂ ‒ глубин отпечатка после изнашивания, мм;

d₁ ‒ диагональ отпечатка до начала изнашивания, мм;

d₂ ‒ диагональ отпечатка после изнашивания, мм.
Такой метод имеет ряд недостатков. При вдавливании пирамиды вокруг отпечатка происходит вспучивание материала, в результате чего искажается форма отпечатка, после снятия нагрузки происходит некоторое восстановление углубления, оно изменяет свою начальную форму. В тех случаях, когда износ сопровождается пластическим деформированием поверхностного слоя, края отпечатка заплывают и теряют отчетливую форму. Согласно ГОСТ 23.225-99 метод подтверждения износостойкости при разработке и изготовлении устанавливает разработчик или производитель.

3. 1   2   3   4   5   6

---