Химико-термическая обработка. Виды, назначение

Химико-термическая обработка (ХТО) – процесс изменения химического состава, микроструктуры и свойств поверхностного слоя детали.

Цементация — процесс поверхностного насыщения стали углеродом при температуре 900—950°С. Цементации подвергают малоуглеродистые и низколегированные стали, реже легированные и высокоуглеродистые стали. Этот процесс с последующей термообработкой позволяет получить на деталях высокую поверхностную твердость, прочность и износоустойчивость при вязкой сердцевине.
Цементацию проводят в газовой среде, в твердом карбюризаторе, жидкой среде и в различных пастах.

При твердой цементации детали загружают в ящики вместе с карбюризатором — веществом, содержащим углерод. Карбюризатором является смесь древесного угля с углекислыми солями (активаторами), вводимыми в количестве 20...40%. Добавление к углю углекислых солей активизирует карбюризатор вследствие образования углекислого газа при разложении солей и реакции с углем.

Для газовой цементации используют различные газы, содержащие углерод: окись углерода, предельные углеводороды— метан, этан, пропан, бутан, природный газ и др. Газ приготовляется отдельно. Температура газовой цементации 920...950°С.

Азотирование — насыщение поверхностного слоя стальных деталей азотом в среде аммиака или в смеси аммиака и азота при температуре 500...700°С. Различают антикоррозионное и прочностное азотирование. Азотирование применяется для повышения твердости, износостойкости, сопротивления усталости и коррозионной стойкости деталей, работающих в атмосфере, воде, паре и т. д.

Прочностное азотирование является наиболее эффективным методом резкого повышения поверхностной твердости, прочности, износоустойчивости.

Нитроцементация (цианирование) — процесс одновременного насыщения поверхностного слоя стальных деталей азотом и углеродом. Нитроцементацию различают газовую и жидкую.

Борирование — процесс поверхностного насыщения стальных (чугунных) деталей бором. Применяют для повышения поверхностной твердости низколегированных чугунов, углеродистых и высоколегированных сталей и специальных сплавов. Высокая поверхностная твердость деталей увеличивает их износостойкость, особенно в условиях абразивного износа.

Алитирование — процесс поверхностного насыщения стали или чугуна алюминием при температуре 660…1100°С для повышения жаростойкости. Алитированию подвергают в основном низкоуглеродистые стали.

Хромирование — процесс поверхностного насыщения стали и чугуна хромом при температуре 950…1050°С для повышения коррозионной стойкости, кислотоупорности и поверхностной твердости. Хромированию подвергают средне- и высокоуглеродистые стали. Хромированная сталь обладает окалиностойкостью до 800…850°С, высокой кислотоупорностью и высоким сопротивлением коррозии в растворе хлористого натрия.

Силицирование — процесс насыщения поверхности стали и чугуна кремнием при высоких температурах. Применяют для повышения стойкости изделий в азотной, серной, соляной кислотах.

Сульфидирование — процесс поверхностного насыщения деталей серой. Применяют для повышения износоустойчивости, улучшения приработки и противозадирных свойств деталей. Сульфидированию подвергают коленчатые валы, толкатели клапанов, направляющие салазки и винты токарных станков, прессформы для литья под давлением. Глубина слоя составляет 0,1 мм и выше.

 

Высокоточные контрольные штифты. Область применения.

Штифты— сталь­ные круглые цилиндрические, ко­нические или фасонные стержни, которые забивают в сквозные от­верстия соединяемых деталей. По форме штифты различают кони­ческие и цилиндричес­кие. По конструкции те и другие делают гладкими, с насечкой или выдавленными канавками, цилинд­рические пружинные, вальцован­ные из ленты.

Конические гладкие штифты находят наибольшее применение. Их устанавливают в сквозные отверстия. В глухие от­верстия ставят конические штиф­ты с резьбой. В соеди­нениях, которые испытывают толчки и удары, ставят разводные штифты. Такие же ко­нические штифты применяют и в соединениях быстровращающихся деталей. Конические штифты мож­но без ущерба для надежности со­единения многократно вынимать и снова ставить на место..

 

 

4. Определить развернутую длину заготовки.

 

 

Билет №12

1. Механизированные приводы станочных приспособлений. Дать краткую характеристику.

Механизированные приводы бывают:

1. Пневматические. 2. Гидравлические (в т.ч. механо-гидравлические и пневмо-гидравлические).      3. Вакуумные. 4. Электромагнитные. 5. Центробежно-инерционные. 6. Электрические. 7. Приводы от сил резания и т.д.

Пневматические Применяются в массовом, крупносерийном и серийном производствах. Реже используются в мелкосерийном. Для работы в пневмоприводах используют сжатый воздух Р = 4 – 6 кГ/см² (0,4 – 0,6 МПа). Он должен быть очищен от влаги, механических примесей и кислот.

Преимущества пневмоприводов: Простота конструкции и эксплуатации. Быстрота действия Непрерывность действия зажимнного усилия. Возможность регулирования силы зажима.К недостаткам можно отнести: Неплавное действие;Большие габариты при больших усилиях; Малое давление воздуха в магистрали; При давлении р > 0,6 МПа наблюдается конденсация и замерзание влаги в магистралях.

В гидроприводах исходной энергией является потенциальная энергия (энергия давления) рабочих жидкостей (обычно масла). По сравнению с пневмоприводом гидропривод имеет следующие преимущества: 1. Резко уменьшает габаритные размеры силовых агрегатов, и всего приспособления в связи с тем, что давление масла в 10 – 30 раз выше, чем воздуха. При этом сокращается расход металла, увеличивается жесткость приспособления, что позволяет вести обработку на максимальных режимах резания. 2. Большие силы со штока гидроцилиндров можно передавать непосредственно на заготовку без применения зажимных механизмов – усилителей. При этом КПД зажима, упрощается конструкция приспособления. 3. Осуществление многократного зажима без механических усилителей путем компоновки нужного числа цилиндров, управляемых одним золотником. 4. Компактность гидроцилиндров позволяет создавать удобные агрегатируемые приводы для приспособлений серийного производства. 5. Работают более плавно и бесшумно.

Вакуумные приводы - с помощью которых под обрабатываемой деталью или над ней создается разреженная полость, в результате чего деталь надежно прижимается к буртику этой полости всей своей опорной поверхностью силой атмосферного давления. Деформация детали, возможная при использовании зажимов, создающих сосредоточенные силы, в этом случае исключается, хотя при больших размерах опорной поверхности сила зажима выражается сотнями и тысячами ньютонов.

 

 

2. Методы обработки шпоночных пазов.

Сквозные или закрытые с одной стороны шпоночные пазы обрабатывают дисковыми трехсторонними фрезами. Фрезерование паза, как правило, производится за один проход, при этом достигается наиболее высокая производительность, однако размер паза по ширине? получается недостаточно точным — в пределах 4-го класса. Для повышения точности паз фрезеруют в 2-3 прохода за одну или две операции или же осуществляют предварительное фрезерование с оставлением припуска под последующую слесарную обработку.

Фрезерование концевой фрезой за один проход производится таким образом, что сначала фреза при вертикальной подаче проходит на полную глубину канавки, а потом включается продольная подача, с которой шпоночная канавка фрезеруется на полную длину. При этом способе требуется мощный станок, прочное крепление фрезы и обильное охлаждение. Вследствие того, что фреза работает в основном своей периферийной частью, диаметр которой после заточки несколько уменьшается, в зависимости от числа переточек фреза дает неточный размер канавки по ширине.

Для получения по ширине точных канавок применяются специальные шпоночно-фрезерные станки с маятниковой подачей, работающие концевыми двухспиральлными фрезами с лобовыми режущими кромками. При этом способе фреза врезается на ту же глубину, как и в предыдущем случае, и фрезерует канавку опять на всю длину, но в другом направлении. Отсюда и происходит определение метода — маятниковая подача.

Этот метод является наиболее рациональным для изготовления шпоночных канавок в серийном и массовом производстве, так как дает точный размер паза, обеспечивающий взаимозаменяемость в шпоночном соединении. Недостатком этого способа является значительно большая затрата времени на изготовление паза по сравнению с фрезерованием за один проход, и тем более с фрезерованием дисковой фрезой.

Отсюда вытекает следующее: 1) метод маятниковой подачи надо применять при изготовлении пазов, требующих взаимозаменяемости;

2) фрезеровать пазы в один проход нужно в тех случаях, когда допускается пригонка шпонок по пазам.

Сквозные шпоночные пазы валов можно обрабатывать на строгальных станках. Пазы на длинных валах строгают на продольнострогальном станке — преимущественно в индивидуальном и мелкосерийном производстве.