Очет по практике в ООО «Ротационные компрессоры»

     5. доводки изделия.  

     Подготовка  поверхности изделия: Перед азотированием деталей их поверхность протирают бензином или применяют электрохимический способ обезжиривания, также применяют фосфатирование деталей в ваннах с раствором соли Мажеф. Образование на поверхности металла пористой фосфатной пленки (вместо окисной пленки, препятствующей диффузии азота) и некоторое растравливание поверхности увеличивает поверхностную активность металла, что ускоряет адсорбцию азота. При азотировании предварительно фосфатированных деталей глубина получаемого слоя увеличивается примерно на 6— 8%.

     Для устранения окисной пленки, препятствующей проникновению азота в сталь  при азотировании, рекомендуются  следующие способы:

     а) электрообезжиривание, затем декапирование  и фосфатирование;

       б) травление в 50—75%-ном растворе  соляной кислоты при 50—60° С  (для деталей из стали аустенитного  класса);

     Наиболее  рациональным способом является устранение окисной пленки непосредственно  в печах азотирования. Для этого  в муфель печи помещают коробку со смесью хлористого аммония и кварцевого песка. При нагреве до температуры азотирования хлористый аммоний диссоциирует с выделением паров хлористого водорода, которые восстанавливают окисную пленку.

     Для защиты участков поверхности деталей, не подлежащих азотированию, наиболее часто применяют:

     гальваническое  лужение. Температура плавления олова (232° С) значительно ниже температуры азотирования (500—600° С), однако олово не стекает с поверхности детали благодаря силам поверхностного натяжения. Толщина слоя олова 10—15 мкм. При более толстом слое олово может перетекать на азотируемую поверхность, в результате чего в азотируемом слое будут возникать мягкие пятна. На предварительно фосфатированной поверхности олово не удерживается силами поверхностного натяжения, и поэтому мягкие пятна образоваться не могут.

     двукратное  нанесение на поверхность  детали жидкого стекла (толщина слоя 1—2 мм) с последующей сушкой при 100— 120° С. Недостаток такого покрытия — некоторое смещение жидкого стекла по поверхности детали и в связи с этим нарушение границы между азотируемой и неазотируемой поверхностями. После проведения указанных операций детали подвергают азотированию (более дешевый метод защиты от азотирования).

Режимы  азотирования

     От  режима азотирования (температуры процесса, времени выдержки и степени диссоциации (разложения) аммиака) зависят свойства, структура и глубина азотированного слоя.

     При азотировании применяют два режима: одноступенчатый, когда весь процесс  осуществляется при одной (постоянной) температуре, и двухступенчатый, когда  температура изменяется (повышается) в процессе азотирования.

     Степень диссоциации аммиака регулируется в пределах 20— 50% в зависимости от температуры азотирования. Чем выше температура, тем больше степень диссоциации аммиака.

     Одноступенчатый. Одноступенчатый режим при 500—520 С характеризуется длительной выдержкой (основной недостаток азотирования) и наиболее высокой твердостью.

     Двухступенчатый. Для ускорения процесса азотирования применяют двухступенчатый режим.

     При двухступенчатом режиме создаются  наиболее благоприятные условия  для насыщения поверхностного слоя азотом, а необходимая толщина  азотированного слоя получается за более короткое время. На первой ступени (500—520° С) диффузия азота (вследствие низкой температуры) протекает слабо; получается неглубокий, но хорошо насыщенный азотом слой. На второй ступени при 550—570 С диффузия азота протекает интенсивно, толщина слоя быстро увеличивается, но твердость несколько снижается.

     После азотирования, которое проводится в  специальных печах с герметически закрытым муфелем, куда помещают детали и через который пропускают аммиак, детали охлаждают до 300—350° С вместе с печью в потоке аммиака. Так как высокая твердость получается сразу после азотирования, последующей закалки не требуется. 
 
 
 
 

Цианирование

     Цианирование  — насыщение поверхностного слоя одновременно углеродом и азотом; оно бывает жидкостным и газовым. Жидкостное цианирование производится в ваннах с расплавами цианистых солей (NaCН, KCН, Са(CN)2., и др.) при температуре, достаточной для разложения их с выделением активных атомов Си N. Низкотемпературное (550—600 °С) цианирование применяют главным образом для инструментов из быстрорежущей стали с целью повышения их стойкости и производится в расплавах чистых цианистых солей. Высокотемпературное (800—850 °С) цианирование осуществляется в ваннах, содержащих 20—40 % расплавы цианистых солей с нейтральными солями (NaCl, Na.2CO3 и др.) для повышения температуры плавления ванны. Продолжительность жидкостного цианирования от 5 мин до 1 ч. Глубина цианирования 0,2—0,5 мм. После цианирования заготовки подвергают закалке и низкому отпуску. Цианирование, как и цементацию, применяют для различных изделий, при этом коробление заготовок значительно меньше, чем при цементации, а износо- и коррозионная стойкость более высокие. Недостатком жидкостного цианирования является ядовитость цианистых солей, а также их высокая стоимость.

     Газовое цианирование отличается от газовой  цементации тем, что к цементирующему газу добавляют аммиак, дающий активизированные атомы азота. Газовое цианирование, так же как и жидкостное, разделяется на низкотемпературное и высокотемпературное. При низкотемпературном (500—700 °С) газовом цианировании в сталь преимущественно диффундирует азот (с образованием нитридов), а углерод диффундирует в малых количествах. Это цианирование так же как и жидкостное низкотемпературное, применяют для обработки инструментов из быстрорежущей стали. При высокотемпературном газовом цианировании (800—850 °С) в сталь диффундирует значительное количество углерода с образованием аустенита. После высокотемпературного цианирования заготовки закаливают. При газовом цианировании, называемом также нитроцементацией, отпадает необходимость в применении ядовитых солей и, кроме того, имеется возможность обработки более крупных деталей. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

НАГРЕВАТЕЛЬНЫЕ  УСТРОЙСТВА

     Оборудование  термических цехов состоит из нагревательных печей, закалочных устройств (баки, прессы, приспособления), установок для очистки обработанных деталей (пескоструйные установки), правильных устройств, приборов для контроля температуры в печах и ваннах, а также контрольных приборов для проверки качества обработанных деталей.

     Термические печи по конструкции подразделяют на печи периодического действия и непрерывного действия: по назначению печи для отжига, нормализации, закалки, отпуска, азотирования, цементации, цианирования; по виду применяемого топлива —на печи, работающие на жидком и газообразном топливе и электрические; по характеру среды в рабочем пространстве: на печи с воздушной средой и продуктами горения, с защитной газовой средой, печи-ванны (соляные, свинцовые, масляные).

Рис. 2. Шахтная печь для газовой цементации: 1 - муфель реторты; 
2 - основание реторты; 3 — приспособление (корзина) для загрузки деталей; 
4 — подставка под корзину; 5 — трубка для ввода карбюризатора; 6 — трубка для ввода газа; 7 - вентилятор; 8 — пружина сальника; 9 — нажимная гайка; 
10 — шариковые подшипники вала вентилятора; 11 — электродвигатель вентилятора; 12 — электродвигатель для подъема крышки; 13 - болт для крепления крышки, 14 - крышка реторты; 15 - прокладка крышки; 16 – болт; 
17 - электросопротивление; 19 - кладка печи; 19 -термопара

     При единичном и мелкосерийном производствах  применяют печи периодического действия — камерные печи с неподвижным подом или с выдвижным подом. Для закалки, цементации, азотирования применяются печи шахтного типа (рис. 2). Недостатком таких печей является трудность обеспечения равномерной температуры по всей высоте печи.

     При крупносерийном и массовом производствах  широко применяются печи непрерывного действия (печи с вибрирующим подом, конвейерные, а также механизированные печи-ванны).

     Печи  непрерывного действия часто представляют собой комплексные агрегаты, осуществляющие несколько последовательных термических процессов. На рис. 3 показан агрегат для закалки, промывки и отпуска мелких деталей. Детали 1 автоматически подаются в муфель 3 печи 2. После нагрева они сбрасываются в закалочный бак 4, далее винтовым транспортером 5 выдаются наружу, где автоматическим устройством 10 нагружаются в ковши элеватора 6 отпускной масляной ванны 7. После отпуска детали поступают в моечную машину 8, а из последней — на контрольно-сортировочный автомат 9.

     Рис. 3. Непрерывный агрегат для термической обработки 
мелких деталей

     Автоматизация печей и агрегатов является одним  из основных управлении обеспечения  высокого качества термической обработки  деталей в машиностроении. 
 
 
 
 
 

ПОЛУЧЕНИЕ ОТЛИВОК

     Отливки изготовляют в литейном цехе. Последовательность операций производства отливки приведена на рис. 4. Отливки получают в литейной форме (рис. 5, ж) с полостью, соответствующей конфигурации отливки (рис. 5, а).

Рис. 4. Схема технологического процесса изготовления отливки

     Для образования полости в форме  с конфигурацией, соответствующей  наружной поверхности отливки, применяют деревянную или металлическую модель (рис. 5, б), при помощи модели делают отпечаток в формовочной смеси, помещенной в рамках, так называемых опоках 1 и 2 (рис. 5, в).

     Для получения в отливках отверстий внутренних полостей в форму помещают стержень 5 (рис. 5, г). Стержни имеют конфигурации внутренней полости отливки. Они изготовляются в стержневых ящиках (рис. 5, д) из стержневых смесей,  состоящих из песка и связующих веществ, сообщающих высушенным стержням необходимую прочность.

     Рис.5. Последовательность изготовления отливки: а-чертёж детали; б-модель; 
в и г-процес изготолвения форм; д-стержневой ящик; е-стержень; 
ж-литейная форма; з-отливка

     Модели  и стержни изготовляются со стержневыми  знаками. Стержневыми знаками (рис. 5, б) называют выступающие в модели и в стержне части, не образующие непосредственно конфигурации отливки. Модельные знаки модели служат для образования углубления в форме, в которые устанавливают стержни. Рассмотрим последовательность изготовления отливки. В модельном цехе по чертежу детали (рис. 5, а) изготовляют из древесины или металла модель и стержневой ящик. Для удобства изготовления формы и стержня модель (рис. 5, б) и стержневой ящик (рис. 5, д) делают разъемными.

     В формовочном отделении из формовочной  смеси при помощи модели изготовляют форму. На плиту ставится половина модели и опока, в нее засыпается формовочная смесь и уплотняется. Опока переворачивается и на заформованную половину модели ставится вторая ее половина (рис. 5, в) и модель литниковой системы 4, которая образует каналы для заливки металла в форму.

     Затем ставится вторая опока, в нее засыпается формовочная смесь и уплотняется. Затем следуют следующие операции: поднимается верхняя полуформа; извлекаются из обеих полуформ половинки модели (рис. 5, г); устанавливается в форму стержень 5 (рис. 5, г); накрывается верхняя полуформа (рис. 5, ж). 
В стержневом отделении по стержневому ящику (рис. 5, д) из стержневой смеси изготовляют стержень (рис. 5, е). Для повышения прочности стержней их сушат в сушильных печах.

     В плавильном отделении в специальных  плавильных печах расплавляют металл и заливают его в формы. После затвердевания металла в форме образуется отливка (рис. 5, з), которую извлекают, разрушая форму.

     И очистном отделении из отливок выбивают стержни, затем отбивают или отрезают литниковую систему 4 (рис. 5, з), очищает отливку от пригоревшей формовочной смеси, зачищают остатки литника, при необходимости термически обрабатывают и подвергают отливку контролю. После очистки и контроля отлит, у направляют в механический цех для обработки или на склад готовой продукции. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ОБРАБОТКА ДАВЛЕНИЕМ

Прокатка

      Прокаткой называют процесс пластического деформирования тел между вращающимися приводными валками(это означает, что энергия для осуществления деформации передается через валки, соединенные с двигателем прокатного стана). Деформируемое тело можно протягивать через неприводные (холостые) валки, но это будет не процесс прокатки, а процесс волочения. 
 
На рисунке 6 представлена простейшая и основная схема процесса прокатки, где 1- валки, 2 – полоса. Обрабатываемое тело, в общем случае называемое полосой, пропускается между вращающимися навстречу друг другу валками. Полоса втягивается в валки под действием сил трения на контакте. При прохождении между валками толщина полосы уменьшается, а длина и ширина увеличиваются.

     Прокатка относится к числу основных способов обработки металлов давлением. Методом прокатки получают изделия самой разнообразной формы: тонкие и толстые листы, профили квадратного и круглого сечений, уголки, швеллеры, двутавровые балки, рельсы, трубы и многие другие. При прокатке изделий типа листов применяют валки, рабочая часть (бочка) которых имеет форму круглого цилиндра без каких-либо вырезов и выступов.