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:
- Интенсивность затупления (износа) режущих инструментов, количественно определяемая величиной скорости резания м/мин. соответствующей 60-минутной стойкости резцов.
- Чистота обработанной поверхности.
- 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 X У12
Р9 и Р18 |
Нормализация при 950° |
Тонкопластинчатый перлит, феррит в виде сетки (при закалке с высоким отпуском—зернистый перлит)
Зернистый перлит Зернистый перлит с мелкими равномерно распределенными карбидами |