Этап химико – термической обработки

Задание 1

Назначьте режим термической  и химико-термической обработки  шестерни из стали 20X  с твердостью зуба HRC 58-62. Опишите микроструктуру и свойства поверхности и сердцевины зуба после термической обработки.

Термическая обработка — процесс тепловой обработки металлических изделий, целью которого является изменение структуры и свойств в заданном направлении.

Отжиг – термическая обработка, заключающаяся в нагреве до определенной температуры, выдержке и последующем  медленном охлаждении с целью  получения более равновесной структуры.

Закалка — вид термической обработки, заключающийся в их нагреве выше критической температуры, с последующим быстрым охлаждением, как правило, в жидкости (воде или масле).

Отпуск – это термическая  обработка, состоящая в нагреве  закаленного сплава ниже температуры  превращения для получения более структурного состояния.

Химико-термическая обработка  заключается в сочетании термического и химического воздействия с  целью изменения химического  состава, структуры и свойств  поверхностного слоя изделия.

Цементация – это поверхностное  насыщение стали углеродом; азотирование – насыщение азотом; алитирование – насыщение алюминием; хромирование – насыщение хромом; борирование  – насыщение бором; силицирование  – насыщение кремнием.

Характеристики стали 20X

Марка: сталь 20X

Заменитель: Сталь 15Х ,сталь 20ХН ,сталь 12ХН2 ,сталь 18ХГТ

Классификация: Сталь конструкционная легированная

Применение: втулки, шестерни, обоймы, гильзы, диски, плунжеры, рычаги и другие цементуемые детали, к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости при невысокой прочности сердцевины, детали, работающие в условиях износа при трении.

Химический состав в % материала 20Х

Задача термической и  химико-термической обработки шестерни заключается в том, что бы повысить высокую поверхностную твердость  и износоустойчивость при вязкой середине.

1

2

3

1. Цементация (900-920)
2. Закалка (850-900
3. Низкий отпуск (150-200)

Проведем этап химико –  термической обработки – цементацию, при температуре (900-920). При цементации достигается лишь выгодное распределение углерода по сечению. Окончательно формирует свойство детали последующая термическая обработка, состоящая из закалки и низкого отпуска. Закалка проходит при температуре (850-900). Такая температура закалки будет лежать выше верхней критической точки для сердцевины и поверхности. В сердцевине произойдет полная перекристаллизация, и зерно измельчится, также устранится сетка цементита на поверхности. После для снятия внутренних напряжений сталь подвергаю низкому отпуску при температуре (150-200) В результате такой обработки поверхность зуба будет иметь твердость HRC 60, а сердцевина зуба значительно меньшую, порядка HRC 15-30.