При високотемпературної ТМО сталь нагрівають і піддають деформації. Відразу після деформації сталь піддається загартуванню і низькому відпустці.
При низькотемпературної ТМО сталь нагрівається і охолоджується, після чого її деформують. Після деформації слід гарт і низький відпустку. Низькотемпературна ТМО отримала незначне застосування. Найбільш часто застосовують високотемпературну ТМО. Перевага цього процесу полягає в економії палива, для нагрівання під загартування, скорочення часу виготовлення деталей, підвищенні механічних властивостей, збільшення міцності, ударної в'язкості при незначному зниженні пластичності.
Хіміко-термічною обробкою (ХТО) називають процес, що представляє собою поєднання термічного та хімічного впливу з метою зміни складу, структури і властивостей поверхневого шару сталі, а, отже, і всієї деталі в цілому.
Цементація - процес ХТО, що представляє собою дифузійне насичення поверхневого шару сталі вуглецем при нагріванні у відповідному середовищі. Мета - отримати високу поверхневу твердість і зносостійкість при в'язкої серцевини, що досягається збагаченням поверхневого шару стали вуглецем в межах 0,8-1% і наступною термічною обробкою. Цементації піддають деталі, виготовлені із сталей з низьким вмістом вуглецю (до 0,25%).
Азотування - дифузійне насичення поверхневого шару сталі азотом. Мета - отримання поверхні деталей високої твердості і зносостійкості або стійкості проти корозії (антикорозійне азотування).
Поверхневе насичення стали одночасно вуглецем і азотом в розплавленої цианистой солі називають ціануванням, а в газовому середовищі - нитроцементацией. Мета - отримання високої твердості і зносостійкості поверхні деталей із збереженням пластичної серцевини. Ціанування і нітроцементації піддають деталі з сталей з 0,2 ... 0,4% С.
Дифузійне насичення металами (алюмінієм, хромом і ін.) і металоїдами (кремнієм, бором та ін.), зване дифузійною металізацією, проводять з метою підвищення жаростійкості (до 1000 ° С), корозійної стійкості, твердості і зносостійкості деталей.
2. Характеристика матеріалу
Вихідні дані
Таблиця 1 - Вихідні дані
Найменування деталіМарка сталіТвердость після ТОШарікШХ4РП62 HRC
Сталь ШХ4РП - сталь конструкційна підшипникова.
Призначення: виготовлення деталей залізничних підшипників (зовнішні, внутрішні кільця, ролики тощо.).
Загартування ТВЧ з відпусткою 160 - 180 ° С дозволяє отримати твердість поверхні до 54-60 HRС.
Хімічний склад матеріалу наведено в таблиці 2.
Таблиця 2 - Хімічний склад сталі ШХ4 ГОСТ 801-78 (у%)
CSiMnNiSPCrCu0,95-1,050,15-0,30,15-0,3? 0,3? 0,02? 0,0270,35-0,50? 0,25
Вплив легуючих елементів на поліморфні перетворення заліза.
Всі елементи, за винятком вуглецю, азоту, водню, і почасти бору, утворюють з залізом тверді розчини заміщення. Вони розчиняються в залозі і впливають на положення точок А 3 і А 4, що визначають температурну область існування? - І? - Заліза. Легуючі елементи за впливом на температурну область існування поліморфних модифікацій заліза можна розділити на дві групи.
До елементів першої групи відносяться нікель і марганець, які знижують температуру точки А 3 і підвищують температуру точки А 4. В результаті цього по діаграмі стану залізо- легуючий елемент спостерігається розширення області? - Фази і звуження області існування? - Фази (рис. 1, а). Як видно з рис. 1, а, під впливом легуючих елементів температурна точка А 4 підвищується до лінії солидус, а температурна точка А 3 при підвищеній концентрації легуючого елемента знижується до нормальної температури. Отже, сплави, що мають концентрацію легуючого елемента більше зазначеної на рис. 91, а (точка х), не відчувають фазових перетворень? ? ? і при всіх температурах являють собою твердий розчин легуючого елемента в?- Залозі. Такі сплави називають аустенітними.
Рисунок 1 - Схеми впливу легуючих елементів на поліморфізм заліза.
Сплави, частково претерпевающие перетворення? ? ? називають полуаустенітнимі.
Елементи другої групи (Сг, Mo, W, V, Al, Si та ін.) знижують температуру критичної точки А 4 і підвищують температуру точки А 3. Це призводить до того, що при певній концентрації легуючих елементів (див. Точку у на рис.1, б) критичні точки А 1 і А 3, а точніше їх інтервали, зливаються, і область? - Фази повністю замикається. При вмісті легуючого елемента більшому, ніж вка...
