После цементации

 

Марка стали Термическая обработка
вид * температура, °С среда охлаждения
З вода
О воздух
З вода
О воздух
20Х З масло
О воздух
18ХГТ З масло
О воздух
  12ХН3А** О воздух
З масло
О воздух
  18Х2Н4МА** О воздух
З масло
О воздух

* Вид термической обработки: З - закалка, О - отпуск.

** Стали 12ХН3А, 18Х2Н4МА после цементации подвергаются промежуточному высокому отпуску для снижения количества остаточного аустенита в цементованном слое. Сталь 18Х2Н4МА имеет порог хладноломкости –80оС.

Времена нагрева деталей под закалку (t1) и выдержки (t2) при соответствующей температуре аналогичны, используемым при высоком отжиге и нормализации при проведении предварительной термической обработки (см. п. 1.4). За скорость охлаждения детали в воде может быть принята величина 200 0С/с, в масле – 50 0С/с.

Времена нагрева (t1) и выдержки (t2) деталей при низком отпуске могут быть рассчитаны по формуле

t1 = t2 = 120 + δ, мин,

где δ – условная толщина (диаметр) детали в мм.

 

Детали II-ой группы изготавливаются из среднеуглеродистых и легированных сталей и подвергаются полной закалке и высокому отпуску (улучшению). Температурные параметры термической обработки наиболее широко применяемых улучшаемых сталей приведены в табл. 4

Таблица 4

Термическая обработка и механические свойства

улучшаемых сталей

Марки стали Термическая обработка  
Закалка, °С; среда Отпуск, °С; среда  
 
850; вода 550; вода, масло  
850; то же 550; то же  
40Х 860; масло 500; то же  
50Х 830; то же 520; то же  
40ХН 820; то же 550; то же  
30ХГСА 880; то же 540; то же  
40ХНМА 850; то же 620; то же  
38ХН3МА 850; то же 600; воздух  

 

Времена нагрева (t1) и выдержки (t2) деталей при высоком отпуске могут быть рассчитаны по формуле

t1 = t2 = 10 + δ, мин,

где δ – условная толщина (диаметр) детали в мм.

Для повышения долговечности деталей II-ой группы (осей, валов, пальцев) может быть дополнительно рекомендована закалка с индукционным нагревом ТВЧ на толщину закаленного слоя 1-3 мм с твердостью 45-56 HRC. Однако метод поверхностной закалки малоэффективен для деталей сложной формы. В местах обрыва закаленного слоя, не охватывающего галтели, выточки и другие концентраторы, возникают высокие остаточные напряжения растяжения, снижающие выносливость. Этого недостатка нет при химико-термической обработке, обеспечивающей равномерное упрочнение, высокую выносливость и износостойкость.

Среднеуглеродистые легированные стали азотируют на глубину 0,3-0,6 мм в среде аммиака при 480-520°С. Выдержка определяется глубиной слоя; скорость азотирования 0,01 мм/ч; охлаждение с печью до 100-150°С. До азотирования детали подвергают улучшению и чистовой механической обработке, после азотирования детали только шлифуют или полируют.

Высокую эффективность обеспечивает комбинированное упрочнение – закалка ТВЧ и поверхностное пластическое деформирование (ППД).

Детали группы III подвергают закалке в масле от 830-880°С и среднему отпуску при 450-480°С.

Времена нагрева (t1) и выдержки (t2) деталей при среднем отпуске могут быть рассчитаны по формуле

t1 = t2 = 20 + δ, мин,

где δ – условная толщина (диаметр) детали в мм.

Для снятия внутренних напряжений и стабилизации размеров отливки из серого чугуна подвергают низкому отжигу при 5600С. Для повышения механических свойств используют нормализацию или закалку с высоким отпуском. Для повышения износостойкости деталей, работающих в условиях трения (гильзы цилиндров, распределительные валы и другие детали двигателей), перлитные чугуны подвергают азотированию.

Термическая обработка высокопрочных чугунов аналогична.