Практическое занятие №3 выбор режима нагрева стали при термообработке

При разработке технологии термической обработки в зависимости от её назначения необхо­димо установить следующие технологические параметры, согласно циклограмме:

1. режим нагрева деталей или заготовок при термообработке, т. е. температуру нагрева, допустимую скорость и время на­грева;

2. характер среды, где должен осуществляться нагрев и ее химическое действие на нагреваемый металл;

3. условия охлаждения от высоких температур (рис.12).

Рис.12. Схема собственно термической обработки

Цель практической работы: изучение видов термической обработки стали, назначения, технологических режимов проведения, особенностей формирования структуры и свойств в процессе нагрева и охлаждения.

1. Основы теории

1.1 Нагрев при термообработке.

Условия нагрева определяются в зависимости от нагревательных устройств. Ими могут быть на­гревательные печи топливные или электрические, соляные ван­ны или ванны с расплавленным металлом. Нагрев может осу­ществляться также пропусканием через изделие электрического тока или индукционный нагрев токами промышленной или высокой частоты.

С точки зрения производительности нагрев необходимо осу­ществлять с максимальной скоростью. Форсированный нагрев уменьшает также окалинообразование, обезуглероживание ста­ли, рост аустенитного зерна. Однако при этом необходимо учесть возникающий перепад температуры по сечению изделия, вследствие чего в металле возникают термические напряжения, которые могут усиливаться фазовыми напряжениями, если фа­зовые превращения в разных сечениях протекают в разное время. Если растягивающие внутренние напряжения превысят σ_т или σ_в. стали, то возможно, коробление или образование тре­щин.

Допускаемая скорость нагрева может быть тем выше, чем менее легирована сталь, однороднее ее макро- и микрострук­тура, проще конфигурация изделия и равномернее подвод тепла к нему.

Время выдержки в печи при термической обработке деталей зависит от формы и размеров изделия. Ориентировочные нормы нагрева стали приведены в таблице 4.

Таблица 4.

Ориентировочные нормы нагрева стали при термической обработке в лабораторных электрических печах

Температура нагрева, ºC	Форма изделия
	круг	квадрат	пластина
	Продолжительность нагрева, мин.
	на 1 мм диаметра		на 1 мм толщины
600	2	3	4,0
700	1,5	2,2	3,0
800	1,0	1,5	2,0
900	0,8	1,2	1,6
1000	0,4	0,6	0,8

На практике для изделий из углеродистых машинострои­тельных сталей выбирают скорость нагрева в печах 0,8 ... 1 мин на 1 мм сечения (толщины пластины, диаметра цилиндра). При нагреве в соляных ваннах время нагрева уменьшается в 2 раза, в расплавленном - свинце — в 3 - 4 раза. Скорость нагрева леги­рованных сталей уменьшается на 25 - 40%.

Условия нагрева при массовом производстве отрабатываются опытным путем.