Высокоуглеродистые и многие легированные стали имеют температуру конца мартенситного превращения (Мк) ниже 0 o С. Поэтому в структуре стали после закалки наблюдается значительное количество остаточного аустенита, который снижает твердость изделия, а также ухудшает магнитные характеристики. Для устранения аустенита остаточного проводят дополнительное охлаждение детали в области отрицательных температур, до температуры ниже т. Мк (- 80 o С). Обычно для этого используют сухой лед.
Такая обработка называется обработкой стали холодом.
Обработку холодом необходимо проводить сразу после закалки, чтобы не допустить стабилизации аустенита. Увеличение твердости после обработки холодом обычно составляет 1…4 HRC.
После обработки холодом сталь подвергают низкому отпуску, так как обработка холодом не снижает внутренних напряжений.
Обработке холодом подвергают детали шарикоподшипников, точных механизмов, измерительные инструменты.
Упрочнение методом пластической деформации
Регулируем хороший холодный пуск любого двигателя !!
Основное назначение методов механического упрочнения поверхности — повышение усталостной прочности.
Методы механического упрочнения — наклепывание поверхностного слоя на глубину 0,2…0,4 мм.
Разновидностями являются дробеструйная обработка и обработка роликами.
Дробеструйная обработка — обработка дробью поверхности готовых деталей.
Осуществляется с помощью специальных дробеструйных установок, выбрасывающих стальную или чугунную дробь на поверхность обрабатываемых деталей. Диаметр дроби — 0,2…4 мм. Удары дроби вызывают пластическую деформацию на глубину 0,2…0,4 мм.
Применяют для упрочнения деталей в канавках, на выступах. Подвергают изделия типа пружин, рессор, звенья цепей, гусениц, гильзы, поршни, зубчатые колеса.
При обработке роликами деформация осуществляется давлением ролика из твердого металла на поверхность обрабатываемого изделия.
Термическая обработка (ТО) является одним из основных способов изменения и управления свойствами углеродистой стали. Являясь самым распространенным конструкционным материалом, углеродистая сталь очень редко применяется без ТО, так как даже в горячекатаном состоянии она часто имеет неудовлетворительную структуру, большие внутренние напряжения, обладает анизотропностью свойств и требует ТО (нормализации) для исправления структуры, снижения внутренних напряжений и повышения механических свойств — характеристик прочности, пластичности и особенно ударной вязкости.
Закалка и последующий отпуск наиболее часто применяются для упрочнения углеродистой стали. При этом важно помнить, что закаленные детали почти всегда подвергаются отпуску, а закалка с последующим высоким отпуском даже носит специальное название — улучшение. Очень часто для углеродистых сталей применяют нормализацию.
Эта термическая операция нужна, как правило, тогда, когда требуется исправить структуру и понизить уровень напряжений, которые получают изделия в процессе прокатки, ковки, штамповки и других видов пластической деформации. Стали, которые должны подвергаться глубокой вытяжке (штамповке кузовов автомобилей и т.п.), должны иметь очень высокие пластические свойства, а внутренние напряжения должны быть минимальными. В этом случае применяется термическая операция, которая называется отжигом.
Вся правда про холодный туман от клопов
Образование мартенсита сопровождается увеличением объема, что приводит к большим внутренним напряжениям, превышающим предел текучести аустенита. В результате этого в кристаллах аустенита происходит пластическая деформация, сопровождающаяся возникновением наклепа, получившего название фазового.
Искаженная за счет пересыщения и фазового наклепа тетрагональная решетка мартенсита имеет множество дефектов, которые препятствуют развитию сдвигов, движению дислокаций и таким образом упрочняют сталь. Нагрев под закалку доэвтектоидной стали следует производить до температуры выше Ac3 на 30 — 50°С, а заэвтвктоидной стали — выше Ac1 (727°С) на 30 — 50°С (рис.1). Нагрев до более высоких температур доэвтектоидной стали приводит к росту зерна ауствнита, а это способствует образованию крупноигольчатого мартенсита, который обладает пониженными механическими свойствами. Нагрев заэвтектоидной стали до температур, превышающих Ac1 + 30 + 50°С, приводит к увеличению содержания углерода в аустените за счет более полного растворения вторичного цементита, а следовательно, к увеличению количества остаточного аустенита за счет снижения температуры мартенситного превращения.
Таблица 2. Характеристика материала Л68
Латунь, обрабатываемая давлением
Источник: studwood.net
Обработка стали холодом
Обработка холодом состоит в погружении на некоторое время закаленных деталей в среду, имеющую температуру ниже нуля. После этого детали вынимают на воздух.
Выдержку при обработке холодом определяют временем, необходимым для полного охлаждения всей детали и выравнивания температур по сечению.
Охлаждение изделия до отрицательных температур производят в смеси твердой углекислоты (сухой лед) со спиртом, дающей охлаждение до —78,5° либо в жидком азоте (—196°).
Кроме этого, применяют холодильные установки,позволяющие изменять температуру рабочей камеры в больших пределах.
Результат обработки металла холодом
В результате обработки холодом за счет превращения остаточного аустенита в мартенсит повышается твердость, износостойкость, а поэтому такой вид обработки применяется при изготовлении инструмента.
Кроме того, при обработке холодом стабилизируются размеры деталей, а потому эта обработка применяется для измерительного инструмента и точных деталей машин
Дефекты термообработки
Дефекты металла возникают в результате неправильно выбранного или неправильно проведенного режима термической Обработки. Наиболее часто встречающимися дефектами являются: перегрев, пережог, обезуглероживание поверхностного слоя.
Перегревом называется нагрев металла до температуры, превышающей критическую. Перегрев вызывает усиленный рост и резкое снижение прочностных свойств металла. Повышенный рост зерен может произойти и в случае отжига при заданной температуре, но при условии увеличения его продолжительности.
Пережогом называется нагрев металла, вызывающий окисление границ зерен и потерю пластических свойств. Пережог является неисправимым браком. Обезуглероживание поверхностного слоя представляет собой такой дефект металла, который возникает при термической обработке в случае наличия в печном пространстве окислительной атмосферы.
При этом углерод, входящий в состав стали* выгорает и на поверхности стали образуются зерна чистого железа— феррита. Это ведет к снижению прочностных свойств поверхностного слоя. Глубину обезуглероженного слоя определяют путем металлографического анализа микроструктуры образца металла.
Источник: studopedia.ru
ОБРАБОТКА ХОЛОДОМ
Сущность термообработки холодом заключается в том, что у многих марок промышленных сталей температура окончания мартенситного превращения Мк лежит ниже О °С, а следовательно, после закалки в структуре имеется остаточный аустенит. Чем ниже расположена точка Мк, тем больше остаточного аустенита в структуре закаленной стали.
С целью уменьшения количества остаточного аустенита сталь после закалки охлаждают до отрицательных температур. В результате происходит возобновление мартенситного превращения.
Увеличение количества мартенсита за счет аустенита вызывает повышение твердости, стабилизацию размеров, увеличение объема, повышение ферромагнитных характеристик.
Эффект обработки холодом определяется количеством превращенного при отрицательных температурах аустенита. Чем ниже лежит Мк, тем больше аустенита превращается в мартенсит, тем больший эффект от обработки.
Выдержка стали после закалки при комнатной температуре более 3—6 ч стабилизирует аустенит, и поэтому он в меньшем количестве превращается в мартенсит при дальнейшем охлаждении и, таким образом, уменьшает эффект обработки холодом. В данном случае обработку холодом выполняют сразу после закалки.
На практике обработку холодом применяют в следующих случаях: при обработке быстрорежущих сталей для сокращения продолжительности цикла термообработки и улучшения режущих свойств; при обработке высокохромистых сталей, в которых после закалки имеется большое количество остаточного аустенита; для повышения твердости и износостойкости цементованных деталей из углеродистых и легированных сталей; для стабилизации размеров калибров колец шарикоподшипников и других особо точных изделий; для повышения магнитных характеристик магнитов. Обработку холодом рекомендуется применять непосредственно после закалки.
Технологический режим термообработки складывается из закалки, обработки холодом и последующего отпуска (рис. 7.2). При термической обработке быстрорежущей стали широко применяют обработку холодом.
Закаленную сталь охлаждают до -80—100 °С, то есть до температур ниже точки Мн этой стали. Затем для снятия внутренних напряжений сталь подвергают однократному отпуску (560 °С).
Рис. 7.2. Схема режима термической обработки стали холодом
Источник: studref.com
Обработка стали холодом
Высокоуглеродистые и многие легированные стали имеют температуру конца мартенситного превращения (Мк) ниже 0 o С. Поэтому в структуре стали после закалки наблюдается значительное количество остаточного аустенита, который снижает твердость изделия, а также ухудшает магнитные характеристики. Для устранения аустенита остаточного проводят дополнительное охлаждение детали в области отрицательных температур, до температуры ниже т.Мк (- 80 o С). Обычно для этого используют сухой лед.
Такая обработка называется обработкой стали холодом.
Обработку холодом необходимо проводить сразу после закалки, чтобы не допустить стабилизации аустенита. Увеличение твердости после обработки холодом обычно составляет 1…4 HRC.
После обработки холодом сталь подвергают низкому отпуску, так как обработка холодом не снижает внутренних напряжений.
Обработке холодом подвергают детали шарикоподшипников, точных механизмов, измерительные инструменты.
Упрочнение методом пластической деформации
Основное назначение методов механического упрочнения поверхности – повышение усталостной прочности.
Методы механического упрочнения – наклепывание поверхностного слоя на глубину 0,2…0,4 мм.
Разновидностями являются дробеструйная обработка и обработка роликами.
Дробеструйная обработка –обработка дробью поверхности готовых деталей.
Осуществляется с помощью специальных дробеструйных установок, выбрасывающих стальную или чугунную дробь на поверхность обрабатываемых деталей. Диаметр дроби – 0,2…4 мм. Удары дроби вызывают пластическую деформацию на глубину 0,2…0,4 мм.
Применяют для упрочнения деталей в канавках, на выступах. Подвергают изделия типа пружин, рессор, звенья цепей, гусениц, гильзы, поршни, зубчатые колеса.
При обработке роликамидеформация осуществляется давлением ролика из твердого металла на поверхность обрабатываемого изделия.
При усилиях на ролик, превышающих предел текучести обрабатываемого материала, происходит наклеп на нужную глубину. Обработка улучшает микрогеометрию. Создание остаточных напряжений сжатия повышает предел усталости и долговечность изделия.
Обкатка роликами применяется при обработке шеек валов, проволоки, при калибровке труб, прутков.
Не требуется специальное оборудование, можно использовать токарные или строгальные станки.
Конструкционные стали.
К конструкционным сталям, применяемым для изготовления разнообразных деталей машин, предъявляют следующие требования:
Источник: studfile.net
Первичная (холодная) обработка продуктов
Обработка холодом состоит в погружении на некоторое время закаленных деталей в среду, имеющую температуру ниже нуля. После этого детали вынимают на воздух.
Выдержку при обработке холодом определяют временем, необходимым для полного охлаждения всей детали и выравнивания температур по сечению.
Охлаждение изделия до отрицательных температур производят в смеси твердой углекислоты (сухой лед) со спиртом, дающей охлаждение до —78,5° либо в жидком азоте (—196°).
Кроме этого, применяют холодильные установки,позволяющие изменять температуру рабочей камеры в больших пределах.
Результат обработки металла холодом
В результате обработки холодом за счет превращения остаточного аустенита в мартенсит повышается твердость, износостойкость, а поэтому такой вид обработки применяется при изготовлении инструмента.
Кроме того, при обработке холодом стабилизируются размеры деталей, а потому эта обработка применяется для измерительного инструмента и точных деталей машин
Дефекты термообработки
Дефекты металла возникают в результате неправильно выбранного или неправильно проведенного режима термической Обработки. Наиболее часто встречающимися дефектами являются: перегрев, пережог, обезуглероживание поверхностного слоя.
Перегревом называется нагрев металла до температуры, превышающей критическую. Перегрев вызывает усиленный рост и резкое снижение прочностных свойств металла. Повышенный рост зерен может произойти и в случае отжига при заданной температуре, но при условии увеличения его продолжительности.
Пережогом называется нагрев металла, вызывающий окисление границ зерен и потерю пластических свойств. Пережог является неисправимым браком. Обезуглероживание поверхностного слоя представляет собой такой дефект металла, который возникает при термической обработке в случае наличия в печном пространстве окислительной атмосферы.
При этом углерод, входящий в состав стали* выгорает и на поверхности стали образуются зерна чистого железа— феррита. Это ведет к снижению прочностных свойств поверхностного слоя. Глубину обезуглероженного слоя определяют путем металлографического анализа микроструктуры образца металла.
Холодная обработка пищевых продуктов.
Холодная обработка пищевых продуктов. Холодная обработка пищевых продуктов охватывает круг работ, которые сопряжены с большими трудовыми затратами. Применение наиболее прогрессивных и рациональных способов и приемов позволяет сохранить пищевые вещества, обеспечить высокое качество изделий и облегчить труд работающего. Пищевые вещества (углеводы, белки и т. д.), особенно в продуктах рас
тительного происхождения, находятся в теснейшей связи с неперевариваемой клетчаткой. Она является своего рода преградой, которая затрудняет проникновение пищеварительных соков к пищевым веществам.
Для устранения этого препятствия человек с древних времен пользуется самыми распространенными способами размягчения тканей: отбиванием, дроблением, размалыванием и т. д. При этом внутренняя структура пищевых продуктов изменяется, что значительно облегчает процесс пережевывания, а затем переваривания пищи. В настоящее время для очистки картофеля, шинковки и нарезки овощей, измельчения мяса, протирания отварных картофеля и других овощей, взбивания и т. п. широко используются всевозможные машины и приспособления.
Холодная, или механическая, обработка продуктов преследует цель — удаление несъедобной части продукта путем сортировки, промывания и очистки. В этот процесс также входят нарезка продуктов на куски, измельчение в однородную массу (фарш), смешивание, панирование (покрытие поверхности сырых изделий сухарями), смачивание в льезоне (смесь яиц с водой или молоком).
Пищевые продукты перед изготовлением блюд следует тщательно промывать. Щавель, шпинат, различную зелень и лук сначала нужно перебрать, а затем промыть. Картофель, корнеплоды (морковь, свекла, репа, сельдерей и др.), огурцы, прежде чем очистить, следует промыть, а после очистки снова ополоснуть.
Овощи промывают холодной водой, не оставляя их в воде продолжительное время, чтобы они не теряли известную часть растворимых питательных веществ и витаминов. Картофель и корнеплоды лучше и быстрее мыть с помощью щетки.
Шпинат, щавель, салат и другие листовые овощи необходимо мыть во вместительной посуде с большим количеством воды, сменяя ее до тех пор, пока на дне посуды не исчезнут следы песка. Прежде чем приступить к промыванию овощей и зелени, следует удалить испорченные части. Салат и капусту обрабатывают, удалив загрязненные листья.
Кочаны капусты на 3—5 мин рекомендуется погружать в подсоленную воду — это гарантирует от попадания гусениц в пищу. При очистке картофеля и корне¬плодов нужно срезать тонкий верхний слой. Это правило особенно важно соблюдать в отношении картофеля, под кожицей которого содержится больше витаминов, чем в его сердцевине.
Однако проросший картофель, в особенности весной, по истечении марта месяца, следует очищать, срезая более толстый слой, так как на поверхности (особенно около глазков) образуется ядовитое вещество соланин. По той же причине удаляют позеленевшую часть картофеля. Спаржу очищают острым ножом сверху вниз, стараясь не отламывать головку.
Все продукты надо резать острым ножом из нержавеющей стали на деревянной доске. Хорошо иметь отдельные доски и ножи для нарезки овощей, мяса и рыбы. Подготовка (обработка) продуктов — очистка, промывание и особенно нарезка — не должна производиться заблаговременно: выполнять эту работу лучше перед тепловой обработкой.
Выполнение указанных правил снижает потери витаминов и сохраняет продукт от увядания. Если по той или иной причине необходимо сохранить подготовленные продукты некоторое время, то их следует накрыть куском влажной ткани или крышкой и поместить в холодное место.
Сырые овощи, предназначенные для приготовления салата, сразу же после нарезки следует слегка сбрызнуть уксусом, лимонным соком или лимонной кислотой, чтобы предохранить витамин С от разрушительного воздействия кислорода. Мороженые мясо, птицу и рыбу надо размораживать постепенно, не нарезая на порционные куски, чтобы продукты сохранили свою сочность.
Быстрозамороженные овощи, предназначенные для приготовления различных блюд, во избежание вытекания сока размораживать не следует. Их сразу опускают в кипяток или кладут в соответствующее блюдо. Быстрозамороженный стручковый перец и помидоры, используемые для салатов, а также фрукты, которые будут поданы к столу в сыром виде на десерт, не следует размораживать в упаковке.
Их нужно положить в эмалированную ИЛИ фарфоровую посуду, чтобы полностью сохранить выделяющийся сок. Для наиболее рационального использования продуктов при изготовлении блюд необходимо предварительно отобрать подходящие овощи и мясо. В таком случае будет затрачено меньше сил, количество отходов сведено к минимуму и блюдо будет готовым значительно быстрее.
Так, например, желтый картофель нужно использовать для блюд с соусом, овощных запеканок, рагу и т. п.; рассыпчатый картофель — для приготовления пюре, а также для жаренья; мелкий картофель — варить в неочищенном виде, а после очистки использовать для приготовления котлет и других изделий. Стручки сладкого перца средней величины и правильной формы, красные помидоры, баклажаны, крупный картофель используют для фарширования. Для салатов рекомендуется отбирать крепкие, хорошей формы помидоры, огурцы н перец. Перезрелые и мятые помидоры используют для приготовления супа-пюре и соусов. ()
Общие сведения об обработке металлов давлением
Вопросы:
1. Сущность обработки металлов давлением, ее основные виды.
2. Холодная и горячая обработка давлением. Обрабатываемые материалы.
3. Преимущества перед литейным производством и обработкой резанием.
1. Обработка давлением основана на способности металлов необратимо изменять свою форму без разрушения под действием внешних сил. Она обеспечивает получение заготовок для производства деталей, а в некоторых случаях и самих деталей требуемых форм и размеров с необходимыми механическими и физическими свойствами.
Обработка давлением – прогрессивный, экономичный и высокопроизводительный способ металлообработки, развивающийся в направлении максимального приближения форм и размеров заготовки к форме и размерам детали, что обеспечивает лучшее использование металла, сокращение трудоёмкости последующей обработки резанием и уменьшением себестоимости продукции.
При производстве металлических изделий широко применяют обработку металлов давлением как в горячем состоянии, так и в холодном. Основными способами обработки металлов давлением являются прокатка, волочение, прессование, ковка и штамповка.
Прокатка – один из важных способов обработки давлением, которым обрабатывается более 75% выплавляемой стали.
Прокатка осуществляется захватом заготовки 2 (рис. 22, а) и деформации ее между вращающимися в разные стороны валками 1 прокатного стана; при этом толщина заготовки уменьшается, а длина и ширина увеличиваются. Валки имеют гладкую поверхность для прокатки листов или вырезанные ручьи, составляющие калибры, для получения круглой или квадратной полосы, рельсов и т. д.
Волочение – процесс, при котором заготовка 2 (рис. 22, б) протягивается на волочильном стане через отверстие инструмента 1, называемого волокой; при этом поперечное сечение заготовки уменьшается; а длина ее увеличивается.
Рис. 22 Схемы основных способов обработки металлов давлением:
а – прокатка; б – волочение; в – прессование; г – ковка; д – объемная штамповка; е – листовая штамповка
Прессование представляет собой выдавливание заготовки 4 (рис. 22, в), помещенной в специальный цилиндр – контейнер 3,через отверстие матрицы 5, удерживаемой матрицедержателем 6;выдавливание производят при помощи пресс – шайбы 2 и пуансона 1. В зависимости от формы и размеров отверстия матрицы получают разнообразные изделия.
Ковка металла заключается в обжатии заготовки 2 (рис. 22, г) между верхним 1 и нижним 3 бойками молота с применением разнообразного инструмента. Свободной ковкой получают поковки различных размеров простой или сложной формы на молотах или прессах.
Штамповка – процесс деформации металла в штампах, форма и размеры внутренней полости которых определяют форму и размеры получаемой поковки. Различают объемную и листовую штамповку.
При объемной штамповке (рис. 22, д) на горячештамповочных молотах и прессах заготовка 2 деформируется в штампе 1. Листовая штамповка (рис. 22, е) осуществляется на холодноштамповочных прессах. При помощи пуансона 1, прижима 2, матрицы 3 листовая заготовка 4 превращается в изделие.
2. Различают горячую и холодную обработки металлов давлением.
Горячая обработка металлов давлением характеризуется явлениями возврата и рекристаллизации, отсутствием упрочнения (наклёпа); механические и физико-химические свойства металла изменяются сравнительно мало. Пластическая деформация не создаёт полосчатости (неравномерности) микроструктуры, но приводит к образованию полосчатости макроструктуры у литых заготовок (слитков) или к изменению направления волокон макроструктуры (прядей неметаллических включений) при обработке металлов давлением заготовок, полученных прокаткой, прессованием и волочением. Полосчатость макроструктуры создаёт анизотропию механических свойств, при которой свойства материала вдоль волокон обычно лучше его свойств в поперечном направлении.
При холодной обработке металлов давлением процесс пластической деформации сопровождается упрочнением, которое изменяет механические и физико-химические характеристики металла, создаёт полосчатость микроструктуры и также изменяет направление волокон макроструктуры. При холодной обработке металлов давлением возникает текстура, создающая анизотропию не только механических, но и физико-химических свойств металла. Используя влияние обработки металлов давлением на свойства металла, можно изготавливать детали с наилучшими свойствами при минимальной массе.
Для получения заготовок обработкой давлением используют различные деформируемые материалы: углеродистые, легированные и высоколегированные стали, жаропрочные сплавы, сплавы на основе алюминия, меди, магния, титана, никеля и др.
Исходными заготовками для обработки металлов давлением являются плоские и круглые слитки разных размеров и массы из стали и цветных сплавов.
До обработки давлением слитки подвергают механической обработке, которая заключается в отрезке прибыльной и донной частей и очистке поверхности от литейных пороков.
Размеры и масса слитков зависят от их назначения. Цилиндрические слитки предназначаются для изготовления прутков, профилей и труб. Их получают главным образом методом непрерывного литья. Плоские слитки применяют для изготовления различных поковок, листов, лент, полос и т. п.
3. Существенные преимущества обработки металлов давлением по сравнению с литейным производством и обработкой резанием – возможность значительного уменьшения отхода металла, а также повышения производительности труда, поскольку в результате однократного приложения усилия можно значительно изменить форму и размеры деформируемой заготовки. Кроме того, пластическая деформация сопровождается изменением физико-механических свойств металла заготовки, что можно использовать для получения деталей с наилучшими эксплуатационными свойствами (прочностью, жесткостью, высокой износостойкостью и т. д.) при наименьшей их массе.
Эти и другие преимущества обработки металлов давлением (отмеченные ниже) способствуют неуклонному росту ее удельного веса в металлообработке. Совершенствование технологических процессов обработки металлов давлением, а также применяемого оборудования позволяет расширять номенклатуру деталей, изготовляемых обработкой давлением, увеличивать диапазон деталей по массе и размерам, а также повышать точность размеров полуфабрикатов, получаемых обработкой металлов давлением.
Источник: master-pmg.ru