Термическая обработкаХимический состав по основным компонентам приведён в таблице 3 (Решение → 268)

Заказ №39301

Термическая обработка Химический состав по основным компонентам приведён в таблице 3 Таблица 3 – Химический состав стали 12ХН3А (% по массе) C Si Mn Ni S P Cr Cu 0.09 - 0.16 0.17 - 0.37 0.3 - 0.6 2.75 - 3.15 до 0.025 до 0.025 0.6 - 0.9 до 0.3

Для разработки этих режимов упрочняющей термической обработки необходимо знать критические точки стали 12ХН3А. Эти сведения представлены в «Марочнике» и приведены в таблице 4. Таблица 4 – Критические точки стали 12ХН3А АС1 АС3 МН 715°С 773°С 380°С Исходя из требований, предъявляемых к детали, считаем, что необходимо выполнить следующие операции термической обработки для повышения износостойкости рабочей поверхности шестерни. - изотермический отжиг - цементация - закалка -низкий отпуск. Предварительная термическая обработка Изотермический отжиг - после нагрева и выдержки сталь быстро охлаждают до температуры несколько ниже точки А1, затем выдерживают при этой температуре до полного распадения аустенита на перлит, после чего охлаждают на воздухе. Применение изотермического отжига значительно сокращает время также повышает производительность. Например, обыкновенный отжиг легированной стали длится 13-15 ч, а изотермический – всего 4-7 ч. В качестве предварительной термической обработки произведем изотермический отжиг. Он поможет снять напряжения которые присутствуют после ГОШ, а также твердость будет наименьшей необходимой для черновой механической обработки. Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 15 1.001.00.00–ПЗ Инв. № подл. 828 Подп. и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подп. и дата 378 Изотермический отжиг будем производить в двух печах. В одной проведем нагрев до температуры порядка 870 °С. Далее перенесем заготовку в другую подогретую до 500 °С печь и сделаем изотермическую выдержку. В процессе переноса заготовки из одной печи в другую произойдет необходимое охлаждение до температуры 500 °С. В процессе такой термической обработки измельчится зерно аустенита, произойдет перлитное превращение, а также твердость будет достигать порядка 20 – 25 HRC, что является благоприятным исходом для последующих операций. Цементация Цементация проводится при нагреве на 920 -950ºС в специальных цементационных печах. Насыщение поверхности углеродом идет со скоростью 0,15мм/час. Время цементации составляет в 12 часов. Вид цементации – цементация в газовом карбюризаторе. Этот процесс осуществляют в среде газов, содержащих углерод В случае с газовой цементацией можно получить заданную концентрацию углерода в слое; сокращается длительность процесса, так как отпадает необходимость прогрева ящиков, наполненных малотеплопроводным карбюризатором; обеспечивается возможность полной механизации и автоматизации процессов, и значительно упрощается последующая термическая обработка деталей, так как закалку можно проводить непосредственно из цементационной печи. Микроструктуру цементованного слоя представим на рисунке 3. На поверхности изделия образуется слой заэвтектоидной стали, состоящий из перлита и цементита. По мере удаления от поверхности, содержание углерода снижается, и следующая зона состоит только из перлита. Затем появляются зерна феррита, их количество, по мере удаления от поверхности увеличивается. И, наконец, структура становится отвечающей исходному составу.