Для получения заданного комплекса механических свойств после цементации необходима дополнительная термическая обработка деталей.
В зависимости от условий работы, а также от выбранной для изготовления детали стали режим упрочняющей термической обработки может быть различен. Для тяжелонагруженных трущихся деталей машин, испытывающих в условиях работы динамическое нагружение, в результате термической обработки нужно получить не только высокую поверхностную твердость, но и высокую прочность (например, для зубчатых колес – высокую прочность на изгиб) и высокую ударную вязкость. Для обеспечения указанных свойств требуется получить мелкое зерно как на поверхности детали, так и в сердцевине. В таких ответственных случаях цементованные детали подвергают сложной термической обработке, состоящей из двух последовательно проводимых закалок и низкого отпуска.
При первой закалке деталь нагревают до температуры на 30–50 °С выше температуры АсЗак цементируемой стали. При таком нагреве во всем объеме детали установится аустенитное состояние (рис. 3). Нагрев до температур, лишь немного превышающих АсЗак, вызывает перекристаллизацию сердцевины детали с образованием мелкого аустенитного зерна, что обеспечит мелкозернистость продуктов распада. При температуре t3, как видно на рисунке 3, весь диффузионный слой переходит в аустенитное состояние, поэтому, чтобы предотвратить выделение цементита, проводят закалку.
При
второй закалке деталь нагревают до температуры tЗак2 с превышением на 30–50 °С температуры Act (рис. 3). В процессе нагрева мартенсит, полученный в результате первой закалки, отпускается, что сопровождается образованием глобулярных карбидов, которые в определенном количестве сохраняются после неполной закалки в поверхностной заэвтектоидной части слоя, увеличивая его твердость. Вторая закалка обеспечивает также мелкое зерно в науглероженном слое.
 |
Окончательной операцией термической обработки является низкий отпуск при 160–200° С, уменьшающий остаточные напряжения и не снижающий твердость стали (рис. 7).
После двойной закалки и низкого отпуска поверхностный слой приобретает структуру отпущенного мартенсита с включениями глобулярных карбидов. Структура сердцевины детали зависит от легированности стали. Так как для цементации выбрана легированная сталь, то в зависимости от количества легирующих элементов сердцевина может приобрести структуру бейнита или низкоуглеродистого мартенсита. Во всех случаях из-за низкого содержания углерода будет обеспечена достаточно высокая ударная вязкость.
Другое по теме:
Редуктор с конической передачей с карданным валом
Механизм для перестановки крыльев необходим для изменения
угла стреловидности на современных многорежимных самолетах, способных летать на
различных скоростях. Для каждой скорости полета существует оптимальная
конфигурация крыла, которая зависит от его стреловидности. Для уменьшения
сопро ...
Проектирование обыкновенного стрелочного перевода
Одиночные обыкновенные стрелочные переводы являются основным видом, как
среди одиночных стрелочных переводов, так и в системе многих других видов
соединений и пересечений рельсовых путей. Они имеют господствующее
распространение на всех железных дорогах мира.
Основными элементами совре ...
Перевозка грузов
Спрос на грузовые автомобильные
перевозки во многом определяется динамикой и структурой изменения объемов
производства в стране, а также платежеспособностью предприятий и организаций
всех отраслей экономики.
Автомобильным транспортом в России
перевозится около 80% общего объема грузов ...