ТЕХНОЛОГИИ И ОБОРУДОВАНИЕ
+
5(81)2011 СВАРЩИК
повышения твердости стали при азотирова-
нии.
Перепад
твердости
от
поверхности
к
сердцевине
детали
тем
резче,
чем
выше
в
стали
содержание
нитридообразуюших ле-
гирующих элементов (Тр А1, Сг, V, Мо,
причем
некоторые элементы
(Тц Сг,
XV, V,
Мо) увеличивают растворимость азота в а-
твердом растворе Са.ре ег, а № и
снижа-
ют ее (А1 не изменяет растворимость).
При выборе марки стали для изготовле-
ния
изделий,
которые
будут
упрочняться
методом
ИПА,
необходимо
иметь
в
виду
следующее:
за сопротивление износу и коррозии от-
вечает
в
первую
очередь
нитридный
слой —
его глубина и строение (т.е. про-
центное содержание азота в слое);
сопротивление механическим нагрузкам
(статическим,
изгибающим,
знакопере-
менным,
ударным
и
др.)
определяется
структурой зоны внутреннего азотирова-
ния, г. е. диффузионным слоем и твердо-
стью
сердцевины
изделия,
задаваемой
предварительной термообработкой;
близкая к линейной зависимость износо-
стойкости
от
твердости
азотированного
слоя полностью соблюдается только при
абразивном износе, поэтому для сниже-
ния
износа
необходимо
использовать
сталь, обеспечивающую
получение
мак-
симальной
твердости
слоя
(например,
сталь
38X2 МЮА
упрочняется
до
1000-1100 НУ);
для
деталей,
работающих
в
условиях
трения скольжения или качения при на-
личии
смазки,
оптимальный
диапазон
твердости
азотированного
слоя
обеспе-
чивают низко-, средне- и высоколегиро-
ванные конструкционные стали.
При
азотировании
деталей
из
легиро-
ванных конструкционных сталей (цементу-
емых, улучшаемых и азотируемых) необхо-
димо учитывать, что твердость поверхности
и
глубина
азотированного
слоя
определя-
ются предшествующей термообработкой
длительностью и температурой нормализа-
ции, температурой закалки, температурой и
длительностью отпуска, а также содержани-
ем легирующих элементов в стали и режи-
мом азотирования (время, температура, ак-
тивность насыщающей атмосферы).
При азотировании деталей из цементуе-
мых сталей (если твердость сердцевины не
сказывается
на
работоспособности детали)
их
предварительная
нормализация
обес-
печивает
при
азотировании
минимальное
коробление.
30
Детали
из углеродистых
конструкцион-
ных и автоматных сталей предпочтительно
азотировать с добавкой углеродсодсржащс-
го газа в нормализованном состоянии. Глав-
ная задача обработки — получение поверх-
ностного
нитридного
(е,
е+у')-слоя
для
улучшения
износостойкости
и
антифрик-
ционных
свойств,
а
также
коррозионной
стойкости. Наиболее предпочтительная тем-
пература при обработке этих сталей 570°С.
Предварительная
подготовка
изделия
перед
ИПА.
Для
обеспечения
серийной
устойчивости
технологического
процесса
ИПА
в
условиях
крупносерийного
произ-
водства
необходимо соблюдать
определен-
ные требования
к
предварительной
термо-
обработке
изделий,
выбору
марки
стали
(или чугуна), подготовке поверхности изде-
лий перед азотированием.
Детали перед ИПА должны быть норма-
лизованы или улучшены (в поковках, если
речь идет о шестернях или вал-шестернях),
в ряде случаев они могут быть в состоянии
поставки, т.е. без предварительной термиче-
ской обработки.
Вид предварительной тер-
мообработки зависит от нагрузки на азоти-
рованный слой и типа нагрузки на изделие.
Если уровень свойств сердцевины
стали
по
отношению
к
свойствам
азотированного
слоя имеет значение для обеспечения работо-
способности деталей, то для их изготовления
следует
использовать
азотируемые
стали
с
предварительным
улучшением.
Так,
напри-
мер, при обработке шестерен из конструкци-
онных сталей поковки улучшаются, как пра-
вило, на твердость 241-285 НВ, в некоторых
случаях
(шестерни
с
большим
модулем
зу-
ба) —
от 269 до 302 НВ. При этом температу-
ра отпуска при улучшении должна быть не
менее чем на 20-30°С выше температуры азо-
тирования, чтобы исключить влияние фазо-
вых
превращений
и устранить деформацию
изделий при последующем азотировании.
Температуру
азотирования
назначают
исходя из требований конструкторской до-
кументации
к
глубине
и
твердости
слоя,
а
также из экономических соображений, так
как повышенная температура требует боль-
шего расхода электроэнергии
на формиро-
вание разряда.
В
процессе
насыщения
стали
азотом
имеет
место
изменение
размеров
деталей
(гак
называемое
«припухание»),
поэтому
детали, поступающие на азотирование, дол-
жны быть окончательно обработаны соглас-
но техническим требованиям чертежа с уче-
том увеличения размеров при азотировании
предыдущая страница 33 Сварщик 2011 05 читать онлайн следующая страница 35 Сварщик 2011 05 читать онлайн Домой Выключить/включить текст