Телефон :
8 (800) 555-30-54
бесплатный звонок по России
Пеностекло
Современные здания по долговечности значительно проигрывают старым (старинным) кирпичным зданиям. Единственная причина в том, что на сегодняшний день ни один утеплитель не может «жить»... Подробнее
Строительные блоки
Предлагаемые нашей компанией строительные блоки Необлок, это настоящий прорыв инновационных технологий, позволяющий сократить сроки возведения зданий, сэкономить на теплоизоляционных... Подробнее
Утеплитель
Утеплитель на основе пеностекла по технологии Необлок – это материал, который имеет низкую теплопроводность, не горюч, паропроницаем и не набирает влагу. Он легкий, но достаточно прочен,... Подробнее
 

Архив автора: IQ_stroy

Качество карбюризатора

В качестве карбюризатора при газовой цементации применяют также углеродсодержащие жидкости, которые при высокой температуре образуют науглероживающий газ. Широкое применение для газовой цементации получил природный газ. При оптимальном режиме расхода природного газа его можно применять в чистом виде. Для уменьшения сажеобразования к природному газу добавляют предварительно обработанный газ, который получают путем сжигания природного газа в специальных установках.

2. Цементация в эндотермической атмосфере При обычных методах цементации без регулирования углеродного потенциала требуемую концентрацию углерода в поверхностной зоне цементованного слоя стремятся получить подбором состава и количества карбюризатора, подаваемого в печь. Однако при таком методе цементации не обеспечивается постоянства содержания углерода в слое, что может оказать влияние на прочность цементованной стали. Для устранения этого недостатка применяют цементацию в атмосферах с регулируемым углеродным потенциалом. Такие атмосферы содержат науглероживающие и обезуглероживающие газы. Регулируя их соотношение, можно обеспечивать науглероживание до определенного содержания углерода в поверхностной зоне.

Величину углеродного потенциала можно определять и регулировать прямым и косвенным методами. Прямой метод основан на изменении электросопротивления проволоки, в которой изменяется содержание углерода при взаимодействии с науглероживающей средой. При косдержания углерода в стали до заданного. При применении печей непрерывного действия комбинированные циклы осуществляют путем раздельной подачи газа в разные зоны печи. В наиболее совершенных печных агрегатах диффузионная камера отделена от камеры цементации специальным затвором, что позволяет с большой точностью регулировать содержание углерода в цементованной стали.

Появление трещин в цементованном слое

По мнению Е. Г. Перельмана не безразлично, как поломается деталь — хрупко или вязко. В ряде случаев при вязкой сердцевине, если появление трещин в цементованном слое не приведет к быстрому разрушению, может быть увеличена долговечность детали. Кроме того, при осмотре машин образование трещин в детали может быть своевременно обнаружено, что позволит предотвратить аварию. Е. Г. Перельман допускает повышение содержания углерода в цементуемой стали до 0,3.

Для предотвращения продавливания цементованного слоя и усталостных поломок зубьев В. Т. Чириков рекомендует применять стали с высоким пределом прочности. Вместе с тем В. Т. Чириков предлагает ограничить и верхний предел прочности сердцевины до 150 кгс/мм2, так как при более высокой прочности и большой глубине слоя образуются значительные растягивающие внутренние напряжения в подкорковой зоне, приводящие к образованию трещин в сердцевине, не выходящих на поверхность. Такие трещины приводят к сколам вершин и торцов зубьев.

В работе С. С. Ермакова проводились испытания путем повторных ударов образцов из углеродистой стали с содержанием углерода от 0,095 до 0,47.

При испытании нецементоваиных образцов с повышением содержания в стали углерода возрастало число ударов до разрушения, а при испытании цементованных образцов с глубиной слоя цементации 1,2 мм выдерживали максимальное число ударов образцы с содержанием углерода 0,22.

Прочность гомогенной стали

Обезуглероживание влияет на предел выносливости главным образом вследствие уменьшения сжимающих напряжений на поверхности и появления растягивающих напряжений. Прочность гомогенной стали из-за уменьшения в ней содержания углерода изменяется не столь резко. Как видно из табл. 16, при содержании углерода от 0,16 до 1,05 максимальное значение предела выносливости составляет 57 кгс/мм2. При значительном обезуглероживании цементованных образцов предел выносливости снижался до 39 кгс/мм2, а в нецементованной стали даже при очень низком содержании углерода предел выносливости составлял 45 кгс/мм2. Наибольшее значение сопротивления изгибу получено при содержании 0,63 С, при более высоком и более низком содержании углерода сопротивление изгибу уменьшается.

Таким образом, появление обезуглероженного слоя на поверхности цементованной стали приводит к снижению ее усталостной прочности. Поэтому при термической обработке цементованных деталей по возможности следует избегать высоких температур нагрева и продолжительных выдержек. Особенно это относится к нагреву в соляных ваннах, раскисляемых ферросилицием. Для уменьшения обезуглероживающего действия соляных ванн необходимо применять более эффективные способы раскисления.

Износостойкость зубчатых колес

Как это отразится на износостойкости зубчатых колес в эксплуатации можно судить только по результатам эксплуатационных испытаний. Испытания на износ на установке Шкода—Савина не отражают полностью условия работы зубчатых колес на машине, так как рабочая поверхность зубьев при эксплуатации наклепывается, а при испытании на установке Шкода—Савина происходит только истирание без наклепа.

По данным работы после обработки по режиму двойной закалки цементованной стали 20Х2Н4А, несмотря на более высокое содержание остаточного аустенита в поверхностной зоне цементованного слоя, получена более высокая стойкость против образования питтингов по сравнению с обработкой по обычному режиму. По предварительным данным наших исследований ролики из стали 20Х2Н4А после обработки по режиму двойной закалки также имели более высокую стойкость при контактном нагружении по сравнению с роликами, обработанными по обычному режиму.

На рис. 73 приведены кривые распределения внутренних напряжений в цементованных пластинах, обработанных по обычному режиму и режиму двойной закалки. При обоих режимах термической обработки получены сжимающие напряжения в поверхностной зоне, но при обработке по режиму двойной закалки на глубине до 0,3 мм сжимающие напряжения меньше, чем при обработке по обычному режиму. Это объясняется более высоким содержанием остаточного аустенита в образцах, обработанных по режиму двойной закалки. Более высокий предел выносливости после двойной закалки, несмотря на меньшую величину сжимающих напряжений в поверхностной зоне, по-видимому, связан с более высокой пластичностью стали с повышенным количеством остаточного аустенита. Возможно, что в процессе испытаний происходит наклеп остаточного аустенита, благодаря чему повышается его прочность.

Снижение предела выносливости

Испытание на усталость образцов из стали ЗОХГТ й 18ХГМ показало также, что при увеличении глубины слоя от 0,7 до 1,1 мм предел выносливости понижается. Следует отметить, что в работе при испытании на усталость применяли образцы диаметром 6,3 мм. Поэтому только при глубине слоя 0,7 мм площадь поперечного сечения сердцевины превышала площадь сечения цементованного слоя. При глубине слоя 1,0 и 1,1 мм она была меньше и составляла 46 и 42 от всей площади поперечного сечения образца. Это вело к уменьшению сжимающих напряжений в цементованном слое и, следовательно, явилось причиной снижения предела выносливости. Поэтому данные, полученные на тонких образцах, нельзя сравнивать полностью с более крупными образцами или с деталями с большим поперечным сечением сердцевины.

Автор данной книги исследовал влияние глубины цементованного слоя и концентрации в нем углерода на предел выносливости на консольных образцах диаметром 8 мм из стали 20Х2Н4А. Образцы проходили цементацию при 900—920° С и термическую обработку по обычному для этой стали режиму. Результаты усталостных испытаний приведены в табл. 5. При концентрации углерода в поверхностной зоне 0,82—0,84 при глубине слоя 0,68 и 1,1 мм был получен одинаковый предел выносливости. При концентрации углерода 1,40—1,52 С с повышением глубины слоя от 1,3 до 1,9 мм предел выносливости снизился от 79 до 68 кгс/мм2. Это понижение связано в первую очередь с уменьшением отношения площади поперечного сечения сердцевины к площади поперечного сеченияцементованного слоя. По данным М. А. Балтер при высокой прочности сердцевины увеличение глубины слоя и повышение концентрации углерода от 1,2 до 1,4 ведет к резкому снижению усталостной прочности. В стали с меньшим содержанием углерода чувствительность к повышению концентрации углерода в цементованном слое значительно слабее. В то же время увеличение концентрации углерода от 0,9 до 1,4 благоприятно влияет па повышение контактно-усталостной прочности. Для сильно нагруженных деталей М. А. Балтер рекомендует применять сталь с содержанием 0,17—0,22 С при отношении глубины слоя к половине толщины зуба 0,16 — 0,19 и концентрации углерода в цементованном слое 1,1 — 1,4.