Рыбинская государственная авиационная



страница4/4
Дата26.03.2020
Размер185 Kb.
#143641
ТипКонтрольная работа
1   2   3   4
Связанные:
Материаловедение реферат

Ионное азотирование. В последние годы получило применение азотирование в тлеющем разряде (ионное азотирование), которое проводят в разреженной азотосодержащей атмосфере (NH3 или N) при подключении обрабатываемых деталей к отрицательному электроду – катоду. В ряде отраслей промышленности используется ионное азотирование, которое имеет ряд преимуществ перед газовым и жидкостным. Ионное азотирование осуществляется в герметичном контейнере, в котором создается разреженная азотсодержащая атмосфера. Для этой цели применяются чистый азот, аммиак или смесь азота и водорода. Размещенные внутри контейнера детали подключают к отрицательному полюсу источника постоянной электродвижущей силы Они выполняют роль катода. Анодом служит корпус контейнера. Между анодом и катодом включают высокое напряжение (500—1000 В) – происходит ионизация газа. Образующиеся положительно заряженные ионы азота устремляются к отрицательному полюсу – катоду. Возле катода создается высокая напряженность электрического поля. Высокая кинетическая энергия, которой обладали ионы азота, переходит в тепловую. Деталь за короткое время (15–30 мин) разогревается до от +470 до +580 °C, происходит диффузия азота вглубь металла, т. е. азотирование.

Ионное азотирование по сравнению с азотированием в печах позволяет сократить общую продолжительность процесса в 2–3 раза, уменьшить деформацию деталей за счет равномерного нагрева.

Ионное азотирование коррозионно—стойких сталей и сплавов достигается без дополнительной депассивирующей обработки. Толщина азотированного слоя – 1 мм и более, твердость поверхности – 500—1500 HV. Ионному азотированию подвергают детали насосов, форсунок, ходовые винты станков, валы и многое другое.

3.3. Разработка технологического процесса термической обработки.

Задание: Жаропрочная (теплостойкая) сталь 11Х11Н2В2МФ, лопатка турбины.

Описание материала.

Относится к категории теплостойких высоколегированных металлов мартенситного класса. Химический состав: 0,13% С; 0,6 Si; 0,6 Mn; 1,8 Ni, повышающего прочность структуры; 0,025 S; 0,03 Р; 12 Cr, отвечающего за твердость, износостойкость и сохранение формы; 0,5 Mo; 2 W; 0,3 V. Сталь качественная: S не более 0,025%, P не более 0,03 %. Сталь с содержанием 10,5-12 Cr относится к мартенситно-ферритному классу. Комплексное легирование вольфрамом в сочетании с никелем и ванадием обеспечивает стали высокую прочность и жаропрочность.

Сталь рекомендуется для изготовления дисков компрессоров, лопаток и других нагруженных деталей, длительно работающих при температурах до +600 оС; для производства сварочной проволоки, применяемой для наплавки деталей и сварки металлоконструкций в энергетическом машиностроении; для изготовления сварочных электродов; цельнокатаных колец различного промышленного назначения; сварных колец с последующим профилированием штамповкой. Рекомендуется максимальная температура эксплуатации в течение длительного времени (до 10000 часов) +600 оС. Температура интенсивного окалинообразования в воздушной среде +750 оС. Твердость материала после отжига НВ 10-1= 285 МПа.

Обоснование выбора технологии термической обработки.

Стали мартенситно-ферритного класса закаливают с температур 1000 – 1020 С, охлаждение в масле или на воздухе; в процессе нагрева под закалку происходит растворение в аустените крупных карбидов. Структура после закалки – мартенсит. Отпуск при 640-680 оС, охлаждение на воздухе. Температура отпуска выбирается равной или несколько выше рабочей температуры сплава, для обеспечения стабильности структуры при эксплуатации. После отпуска стали приобретают структуру мартенсита отпуска или троостита – это смесь легированного феррита и дисперсных карбидов, выделившихся при отпуске. Такая структура обеспечивает высокую прочность и жаропрочность стали.



Последовательность технологических операций при термической обработке и схема технологического процесса.

Технологический процесс термической обработки стали 11Х11Н2В2МФ:



  1. Нагрев под закалку до 1050 С, выдержка 20 мин.

  2. Закалка с охлаждением в масле.

  3. Высокий отпуск: нагрев до 680 С, выдержка 2 ч.

  4. Охлаждение на воздухе.

Свойства после термической обработки, дефекты и контроль.

Термическая обработка стали состоит в нагреве до опреде­ленной, температуры, выдержке и последующем охлаждении с целью изменения структуры, а следовательно, и свойств. Основными факторами воздействия при термической обработке стали данного химического состава являются тем­пература и время. Изменяя скорость нагрева или охлаждения можно либо ускорить, либо замедлить протекание фазовых превращений в стали.

Сталь 11Х11Н2В2МФ применяют для ответственных деталей, поэтому после термической обработки контролируют комплекс механических свойств: 0,2 = 750 МПа, в = 900 МПа, δ = 12 %, KCU = 680 кДж/м2, 100 ч500 С = 300 МПа. Структура после термической обработки – мартенсит отпуска, который представляет собой феррито‑цементитную смесь, ориентированную по бывшему мартенситу (рис. 3).

Возможные дефекты – коробление детали. Для устранения дефектов такого типа можно предложить провести во время нагрева под закалку предварительную выдержку 15 мин при 850 С для выравнивания температуры по сечению детали.



Список использованных источников и литературы

  1. Воздвиженский В. М., Жуков А. А., Постнова А. Д., Воздвиженская М. В. Сплавы цветных металлов для авиационной техники: Учебное пособие. – Рыбинск: РГАТА, 2002. – 219 с.

  2. Золоторевский В. С. Механические свойства материалов. – М.: Металлургия, 1983. – 350 с.

  3. Материаловедение: Учебник для вузов / Б. Н. Арзамасов, В. И. Макарова, Г. Г. Мухин и др. / Под общ. ред. Б. Н. Арзамасова, Г. Г. Мухина. – М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2002. – 648 с.







Поделитесь с Вашими друзьями:
1   2   3   4




База данных защищена авторским правом ©psihdocs.ru 2022
обратиться к администрации

    Главная страница