атку мартенситного перетворення в сталі М74, і якщо в структурі залишається Непревращенний аустеніт, він може надалі перетворюватися на мартенсит, що підвищить рівень напружень в кулях. Якщо в цей момент почати відвантаження куль, то умови для релаксації виникаючих напруг будуть відсутні, що не дозволить забезпечити оптимальне напружений стан в кулях. Через 48 годин температура куль стає приблизно на 50 0 С нижче Мн, тобто в основному завершуються всі структурні перетворення, які могли протікати в кулі процесі самоотпуска. Напруження, що виникли в результаті додаткової освіти мартенситу (починаючи після закінчення 24 год), протягом наступних 24 ч витримки при 220-180 0 С встигають релаксувати в достатній мірі. Починаючи з 48 годин витримки, швидкість охолодження куль стає менш 1 0 С/год, що істотно уповільнює процес їх охолодження. Таким чином, витримка протягом 48 ч після заповнення бункера є оптимальною при термоупрочнение куль d=100 і 120 мм третій групи.
При промисловому виробництві в кулях d=120 мм досягнута середня твердість 536,6 НВ; при цьому твердість окремих куль варіювалася від 495 до 578 НВ, а розкид в середніх її значеннях в межах партії об'ємом 120-160 т змінювався від 524,1 до 548,6 НВ (частотний розподіл твердості двох партій куль в=120 мм наведено на рис.6). Для куль d=100 мм зафіксовано: середня твердість - 529,5 НВ; твердість окремих куль - від 495 до 596 НВ; розкид в середніх значеннях в межах партії - від 513,3 до 555,7 НВ. Максимальний розкид значень поверхневої твердості окремих куль d=100 і 120 мм, визначений не менше, ніж по 6 точкам, варіювався від 10 до 81 НВ при середньому значенні 34,3 НВ.
Висновки про досить повному знятті гартівних напружень в кулях при самоотпуске протягом не менше 48 год побічно підтверджуються позитивними результатами випробувань дослідних партій куль у споживачів.
Не було зафіксовано випадків розтріскування і експлуатаційних розколів куль навіть на окремих партіях куль з підвищеним рівнем твердості: куль d=100 мм, в яких 50% виробів мали твердість від 555 до 600 НВ, а також партій куль d=120 мм, в яких від 37 до 50% куль мали твердість 534-565 НВ.
. 1 Розрахунок режимів термічної обробки виробів з використанням критичних точок фазових переходів
Загальний час нагріву складається з часу нагріву до заданої температури (? н) і часу витримки при цій температурі (? в), отже:
? заг =? н +? в (6.1)
Величина? н залежить від нагріваючої здатності середовища, від розмірів і форми деталей, від їх укладання в печі; ? в залежить від швидкості фазових перетворень, яка визначається ступенем перегріву вище критичної точки і дисперсністю вихідної структури.
Величина? в може бути прийнята для вуглецевих сталей 20-30%, а для легованих 30-50% (Так як в легованих сталях карбіди повільніше переходять у твердий розчин.).
Нагрівання зазвичай проводять в газовому середовищі (повітря, продукти згоряння палива), в розплавлених солях і розплавлених металах. Співвідношення часу? н в цих середовищах приблизно таке: у газових середовищах 1, розплавлених солях 0.5 і розплавлених металах 0.25. Чим крупніше виріб, тим більше? н.
Якщо порівнювати час нагрівання (? н) кулі, циліндра, паралелепіпеда і пластини за умови, що dшара=dціл=Vпар =? пл, то співвідношення часу нагріву наступне: для кулі 1, паралелепіпеда 2,5, циліндра 2, пластини 4.
Час нагріву обчислюється за формулою:
н=0,1 * d 1 K 1 K 2 K (6.2)
d 1 -размерная характеристика виробу (мм) - мінімальний розмір максимального перетину (тобто деталі знаходять максимальне поперечний переріз і в ньому - мінімальний розмір; в пластині це буде її товщина? - Це і буде характеристичний розмір d 1;
До 1 - коефіцієнт середовища (для газу 2, солі 1, металу 0.5);
К 2 - коефіцієнт форми (для кулі 1, циліндра 2, паралелепіпеда 2.5, пластини 4);
До 3 - коефіцієнт рівномірності нагрівання (всебічний нагрів 1, c 2-х сторін 1,25, з 3-х сторін 1,5, односторонній 4).
Час нагрівання під загартування, так як сталь M74 вуглецева необхідно додати ще 30%, до розрахункового часу.
н=0,1 * 120 * 2 * 1 * 2=хв (6.3)
Однак таке значення часу витримки при підігріві недостатньо, так як дана сталь є легованої і має знижену теплопровідність, тому слід збільшити час витримки, ввівши поправочний коефіцієнт рівний 3, тоді:
в=0,3 * 48=14,4 * 3=43,2 хв (6.4)
заг=н в=48 + 43,2=91,2 хв (6.5)
Малюнок...
