Технологическая последовательность операций при светлой закалке

Обезжиривание деталей, нагрев их под закалку, охлаждение, двукратная промывка, пассивирование и просушка.

Обезжиривание деталей производится в 7%-ном водном растворе углекислого натрия (NaC03), нагретом до 50°С.

Перед загрузкой компонентов печь-ванна разогревается до температуры 700—800°С. Все компоненты после тщательной просушки загружаются в печь-ванну небольшими порциями.

Контроль температуры расплава производится термопарой, установленной непосредственно в расплав солей и соединенной с автоматическим терморегулятором печи. Температура у нагревательной печи контролируется второй термопарой и поддерживается около 950°С.

Детали, предназначенные к закалке, вставляются в ячейки специальных полок; ячейками обеспечивается расстояние между деталями 7—12 мм. Перед загрузкой полки с деталями нагреваются до температуры 200°С и после этого погружаются в расплав соляной ванны. Температура нагрева деталей под светлую закалку устанавливается в зависимости от, марки стали.

При загрузке в ванну большого количества деталей время выдержки определяется опытным путем.

С целью предотвращения обезуглероживания поверхностей де талей в процессе нагрева состав ванны раскисляется. Процесс раскисления состоит в том, что зеркало ванны и ее под очищаются о образовавшихся загрязнений и осадков, а также от попавших расплав деталей. В качестве раскислителя применяются древесный уголь, молотый ферросилиций или желтая кровяная соль K4Fe(CN)6.

Древесный уголь вводится в ванну в ковше, имеющем на стенках мелкие отверстия и плотно закрывающуюся крышку. Ковш с углем подогревается до температуры 300—400°С, после чего погружается в расплав солей и держится там 20—40 мин до полного исчезновения на поверхности расплава пламени и прекращения бурления расплава.

Ферросилиций или K4Fe(CN)6 вводится в ванну в количестве от 0,5% от веса расплавленной в ванне соли. Например, для печи-ванны В-20 вводится 250 г ферросилиция или K4Fe(CN)6. Раскисление расплава солей производится при температуре 850°С. В процессе раскисления на поверхности расплава образуются шламы, которые удаляются из ванны специальными ложками, предварительно подогретыми до температуры 300°С.

Обезуглероживающее действие ванны контролируется при помощи специального образца. Для этого берется кусочек стальной ленты, из стали У13 толщиной 0,08—0,10 мм, длиной 70 мм и шириной 50 мм. Через 40 мин после раскисления ванны образец погружается в расплав, выдерживается там 10 мин при температуре ванны 850°С и после этого закаливается путем быстрого охлаждения в воде. Протертый насухо закаленный образец не должен иметь следов окалины. Ванна считается раскисленной, если содержание углерода в образце составляет не менее 1,2%.

Нагретые в ванне детали закаливаются охлаждением их в щелочной ванне. Для светлой закалки применяется смесь щелочей.

Смесь щелочей расплавляется в специальной тигельной ванне с наружным и внутренним трубчатыми нагревателями. Состав закалочной ванны готовится следующим образом. В ванну наливается 1 л воды и включается электронагреватель. Постепенно, небольшими порциями, смесь (из расчета три весовые части щелочи КОН и одна весовая часть NaOH вводится в ванну. В течение 4— 5 ч, щелочи нагреваются до 200°С. Собравшиеся на поверхности ванны шламы удаляются, после чего ванна считается готовой к работе.

Температура щелочной закалочной ванны контролируется автоматически и записывается на специальной ленте прибора.

В течение первых пяти дней работы ванны в конце каждой смены после снятия шламов добавляется КОН и NaOH. В дальнейшем в процессе работы по мере испарения из ванны кристаллической воды, уменьшения уровня щелочи, а также в том случае, если щелочь загустеет, производится добавка свежей щелочи и воды. Последующая корректировка состава ванны ведется в зависимости от ее закаливающей способности:

При загустевшем составе необходимое количество воды (с целью повышения закалочной способности) вводится в виде раствора, который предварительно готовится в отдельном стальном бачке путем растворения 1 кг КОН и 1 кг NaOH в 2 л воды. Раствор подогревается и осторожно добавляется к остуженному до кашицеобразного состояния расплаву.

Наибольшая закаливающая способность получается у свежеприготовленной ванны.

При повышенной жидкотекучести состава ванны избыток воды выпаривается путем подогрева ванны до температуры 250—270°С с выдержкой в течение 2 ч.

Если в процессе закалки деталей на их поверхности будут обнаружены пятна окалины или цвета побежалости, щелочная ванна снова раскисляется путем добавления в нее желтой кровяной соли K4Fe(CN)6 в количестве до 1% от веса состава ванны. Добавка производится постепенно, небольшими порциями, при тщательном перемешивании состава. После 40—45 мин зеркало ванны очищается от шламов и процесс раскисления считается завершенным.

Наиболее оптимальные режимы охлаждения деталей в расплавах щелочей приводятся в таблице.

Таблица

Марка стали

Требуемая твердость, HRC

Температура щелочной ванны, °С

Время выдержки в ванне, мин

Температура отпуска, С

Р18

60-64

190-210

7-12

170-190

ШХ15

55—60

230-210

05.08.11

210

ХВГ

58-60

200 - 220

3-8

190

Закаленные детали подвергаются двукратной промывке в горячей воде, после чего загружаются в ванну с 5%-ным раствором нитрата натрия (NaNO2) на 5—8 мин для пассивирования. Температура ванны 70°С. Периодически в ванну добавляется раствор нитрата натрия концентрацией 490 г на 10 л воды.

После пассивирования детали просушиваются в сушильном шкафу при температуре 120°С, охлаждаются и направляются на контроль, который сводится к внешнему осмотру и определению твердости на приборе Роквелла. Поверхности деталей после светлой закалки сравниваются с эталоном. Они должны быть чистыми, иметь матово-серый цвет без следов окалины и окисной пленки.

  • Узнавать новости по rss

    Подписаться Подписаться на новости
  •