ри досить повільних швидкостях охолодження відбувається перлітного перетворення твердістю HV 245. Мартенситне перетворення відбувається при швидких і середніх швидкостях охолодження, його твердість Валіри від 779 до 724 HV. Охолодження пройшло через проміжні перетворення значно знижує твердість мартенситу через утворення інших фаз.
4. Термічна обробка виробів, виготовлених зі сталі марок 35ХГ2, 4Х5МФС
.1 Термічна обробка поршневого пальця, виготовленого зі сталі 35ХГ2
Марка стали 35ХГ2 застосовуватися для цементуемих деталей невеликих перетинів, працюють на тертя (поршневого пальця, зубчасте колесо півосі втулки, валики, осі, шпильки, шліцьові вали, шестерні, шнеки, черв'ячні передачі і багато іншого). Для отримання після цементації і подальшої термічної обробки високої твердості поверхні і пластичною серцевини деталі виходить після цементації і подальшої термічної обробки тверда і міцна серцевина у сталей з підвищеним вмістом вуглецю оберігає цементованний шар від продавлювання при великих граничних навантаженнях. Це дозволяє знизити глибину цементованного шару, тобто скоротити тривалість цементації.
Цементація - процес насичення поверхневого шару сталі вуглецем з метою підвищення міцності, твердості і зносостійкості поверхневого шару. За глибину цементованного шару приймають відстань від поверхні до перехідної зони.
Розрізняють такі види цементації: цементація із застосуванням твердого карбюризатора; газова цементація із застосуванням рідкого або газового карбюризатора. Найбільш перспективним є газова цементація. У порівнянні з цементацією в твердому карбюризаторі вона має такі переваги: ??значно скорочується тривалість процесу завдяки швидкому нагріву деталі; зростає пропускна здатність устаткування, що веде до підвищення продуктивності праці; поліпшуються умови праці; з'являється можливість автоматизації процесу.
Для обробки поршневого пальця виготовленого зі сталі 35ХГ2 застосовують таку послідовність: виливок - цементація - механічна обробка - гарт - високий відпустку - механічна обробка.
доевтектоїдних стали при загартуванню нагрівають до температури на 30 - 50 ° С вище верхньої критичної точки Ас3. При такому нагріванні вихідна ферито-перлітною структура перетворюється в аустеніт, а після охолодження зі швидкістю більше критичної утворюється структура мартенситу. Швидкість охолодження робить вирішальний вплив на результат гарту. Перевагою масла є те, що гартувати здатність не змінюється з підвищенням температури масла. Масло недостатньо швидко охолоджує при 550 - 650 ° С, що обмежує його застосування тільки тих сталей, які мають невелику критичною швидкістю гарту.
У результаті тривалої витримки при високій температурі цементації відбувається перегрів, що супроводжується зростанням зерна. Для отримання високої твердості цементованного шару і досить високих механічних властивостей серцевини, а також для отримання в поверхневому шарі мелкоігольчатого мартенситу, деталь після цементації піддамо подальшою термічній обробці.
У результаті цементації поверхневий шар деталей науглероживается (0,8 - 1% С), а в серцевині залишається (0.32-0.4%) С, тобто виходить ніби двошаровий метал. Тому для отримання потрібної структури і властивостей в поверхневому шарі і в серцевині необхідна подвійна термічна обробка.
Перша - гарт від 850 - 900 ° С; Друга від 750 - 800 ° С і відпустку при 150 - 170 ° С. В результаті першої загартуванню поліпшується структура низьковуглецевої серцевини (перекристалізація). При цій загартуванню структура поверхневого шару теж поліпшується, так як швидким охолодженням усувається цементітная сітка. Але для науглероживания поверхневого шару температура 850 - 900 ° С є занадто високою і тому не усуває перегріву. Після цементації деталь надходить на механічну обробку. Основна мета гарту стали це отримання високої твердості, і міцності що є результатом утворення в ній нерівноважних структур - мартенситу, троостита, сорбіту. Заевтектоідний сталь нагрівають вище точки АС1 на 30 - 90 0С. Нагрівання заевтектоідной стали вище точки АС1 проводиться для того, щоб зберегти в структурі загартованої сталі цементит, є ще більш твердої складової, ніж мартенсит (температура заевтектоідних сталей постійна і дорівнює 760 - 780 0С). Друга гарт від 750 - 800 ° С є нормальною загартуванням для науглероженного шару - усувається перегрів і досягається висока твердість шару. Відпустка при 150 - 170 ° С проводиться для зняття внутрішніх напружень. Після такого режиму термічної обробки структура поверхневого шару - мелкоігольчатий мартенсит з вкрапленнями надлишкового цементиту, а серцевини - дрібнозернистий ферит + перліт.
Механічні властивості стали після термічної обробки:
Твердість у серцевині підвищилася до HRC 56-62 (пов.), НВ 363-415 (серд.)
Гранична міцність (ув) дорівнює 620 Н/мм2;
Таблиця 4.1 - Фізичні вл...
