Нагревательные устройства термических производств

машиностроения (примеры)

Для создания непрерывности технологического процесса термической обработки в ряде случаев несколько видов оборудования соединяются в единый поточный агрегат. Такой агрегат для закалки и отпуска деталей состоит из конвейерных закалочной печи; закалочного бака для охлаждения, моечной машины для промывки деталей и конвейерной печи для отпуска.

Более подробные сведения о нагревательных устройствах, используемых при термической обработке, рассмотрены в учебниках по материаловедению к термической обработке.

Составление технологической маршрутной карты

После выбора марки стали, вида и режимов термической обработки, нагревательных устройств эти данные оформляются в форме карт технологической документации в соответствии с требованиями Государственных стандартов Единой системы токологической документации (ЕСТД).

Стандарты ЕСТД применяются для всех типов производства на всех стадиях разработки технологической документации. Степень детализации описания технологического процесса: маршрутное МК, маршрутно-операционное, операционное ОК.

Информацию в формы МК вносят построчно несколькими типами строк. Каждому типу строки соответствует свой служебный символ (заглавная буква), который условно выражает состав информации, размещенной в графах, данного типа строки формы документа. В маршрутных картах МК это следующие основные символы:

А – наименование операции обработки (закалка, цементация и т. д.);

Б – наименование оборудования (печь камерная СНЗ, печь шахтная ПН и т. д.);

О – содержание операции (закалить, отпустить и т.д.);

Т – применяемая при выполнении операции технологическая оснастка: приспособления, инструмент, средства измерения (поддон, корзинка, подвеска и т.д.).

Ввиду сложности технологической документации ЕСТД при выполнении домашних работ по общеинженерному курсу «Материаловедение» используется упрощенный вариант маршрутной карты (рис. 2).

Ниже приведен пример по выбору термической обработки.

Пример 2. Назначить режимы упрочняющей термической обработки детали по условиям примера 1. Выбрать нагревательные устройства для проведения операций термической обработки в условиях серийного производства, составить маршрутную карту.

Решение. В примере 1 для изготовления детали была выбрана сталь 40Х ГОСТ 4543-71. Для упрочнения детали принята термическая обработка, состоящая из полной закалки и высокотемпературного отпуска. Назначим режимы проведения термической обработки.

Режим полной закалки: температура нагрева

t _н = t _Ас3 + (30…50)⁰ = 782 +(30…50)⁰ = 812…832 ⁰С.

Время нагрева и выдержки по табл. 3 (охлаждающая среда – минеральное масло) для размера сечения 30 мм составляет при нагреве в электрических печах по нормативу 1,0 мин/мм: 1 мин/мм´30 мм = 30 мин.

Температуру отпуска определяем по рис. 1 методической разработки, исходя из условия обеспечения предела текучести не ниже 700 МПа и КСU не менее 0,5 МДж/м². Для стали 40Х имеем температуру отпуска 600 ⁰С, время отпуска принимаем 45 мин, охлаждение в масле для предотвращения отпускной хрупкости II рода.

В качестве нагревательных устройств в условиях серийного производства в соответствии с данными табл. 2 принимаем следующие устройства.

Закалка: камерная печь серии СНО с электрическим нагревом типа         СНО-4 × 8 × 2,5/10

Отпуск: шахтная печь серии ПН с электронагревом типа ПН-32.

Ответ: Принимаем следующие режимы термической обработки. Закалка: температура нагрева 812…832 ⁰С, время выдержки 30 мин, охлаждение в минеральном масле. Отпуск: температура нагрева 600 ⁰С, время нагрева и выдержки 45 мин, охлаждение в масле.

Далее оформляется маршрутная карта обработки (рис. 2).

Рис. 2. Маршрутная карта термической обработки (пример)

Принимаем следующие нагревательные устройства:

Закалка: камерная печь типа СНО-4 × 8 × 2,5/10

Отпуск: шахтная печь типа ПН-32.

Рекомендации по выбору способа поверхностного упрочнения