Особенности процессов термической обработки, применяемых для снятия внутренних напряжений

Особенности процессов термической обработки,   применяемых   для снятия внутренних напряжений
В процессе горячей штамповки и ковки в поковках возникают внутренние напря­жения, которые приводят к короблению изделий в процессе дальнейшей механи­ческой обработки или в эксплуатации деталей. Особенно опасны внутренние напряжения для деталей сложной кон­фигурации.
В процессе холодной штамповки в изде­лиях возникает наклеп (повышение проч­ности и снижение пластичности), кото­рый препятствует дальнейшему дефор­мированию заготовок при штамповке.
Снятие внутренних напряжений и на­клепа (рекристаллизация) осуществ­ляется путем нагрева стальных изделий до температуры ниже Ас1 (650—700°) с кратковременной выдержкой и охлаж­дением со скоростью, соответствующей охлаждению на воздухе.
Загрузка изделий в печь производится при температуре процесса, выдержка минимальна, соответствующая прогреву изделий до разности температур между поверхностью и сердцевиной 15—25° (для изделий сечением до 100 мм).Отжиг низкий для снятия внутренних напряжений применяется главным образом для крупных поковок.

Особенности  термической обработки поковок для улучшения обрабатываемости резанием
Основными показателями обрабаты­ваемости стали резанием являются:

  1. Интенсивность затупления (износа) режущих инструментов, количественно определяемая величиной скорости реза­ния  м/мин. соответствующей 60-минутной стойкости резцов.
  2. Чистота обработанной поверхности.
  3. Сила резания — величина сил, затрачиваемых при резании.

Интенсивность затупления режущих инструментов зависит от марки стали и структуры.
Скорость резания г60 для различных марок стали:
Марка стали   15 40   У12 40Х 35ХГС Р9 и Р18   вм/мин     100  60  40   40     30   20 Коэффициент 1,0  0,6  0,4   0,45   0,30 0,20

Интенсивность затупления инструментов увеличивается для структур в та­кой последовательности: феррит — зер­нистый перлит — пластинчатый пер­лит — сорбит — троосто-сорбит.
Интенсивность затупления инструментов увеличивается с повышением прочности   и   твердости   и снижается с повышением вязкости и пластичности. Поковки, обработанные на низкую твер¬дость и имеющие большую вязкость, допускают повышенные скорости резания.Чистота обработанной поверхности, определяемая высо¬той неровностей поверхности Нср, в основ¬ном зависит от структуры стали. На высоту неровностей поверхности решающее влияние оказывает количество свобод¬ного феррита, а на их зависимость от скорости резания решающее влияние оказывает форма частиц цементита (фиг. 3).Чем больше в структуре свободного феррита, тем больше высота неровно¬стей; пластинчатая форма цементита имеет максимальную высоту неровно¬стей при повышенных скоростях резания.Чистота поверхности улучшается с увеличением размеров зерна перлита, при этом феррит в виде грубой сетки не ока¬зывает отрицательного влияния.

 

Марка стали

Режим термической обработки

Наилучшая структура

15
40

40 X

У12
З5ХГС

 

Р9 и Р18

Нормализация при 950°
Нормализация  при  900—950°  или за­калка с высоким отпуском при 680— 750°
Отжиг при 900° или закалка с высоким
отпуском при 680—750°
Отжиг (при 750° в течение 5 час.)
Отжиг сфероидизирующий  при 780°, ох­лаждение    5—10° в час   или отжиг изо­термический при 900° в течение 1 часа, изо­термическая выдержка при 700° в тече­ние 8—12 час.
Отжиг  изотермический  при 870° в тече­ние 4 час. и изотермической выдержке при 740° в течение 2 час.

Тонкопластинчатый   перлит, фер­рит  в виде  сетки  (при закалке с высоким отпуском—зернистый перлит)

 

Зернистый перлит
Зернистый или тонкопластинчатый
перлит, феррит в виде сетки.
Зерно среднее и крупное

Зернистый перлит с  мелкими рав­номерно   распределенными кар­бидами

Диаграммы превращения аустенита различных марок стали

Диаграммы превращения аустенита различных марок стали

 

ПредыдущаяСледующая