Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 [ 83 ] 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103

3. грубы для теплоэнергетики работают в условиях высоких температур (540-600 °С) и давлений (~25 МПа). Поэтому к ним предъявляется требование высокой длительной прочности за 100 ООО ч. Горячекатаные бесшовные и холоднодеформируемые трубы изготовляют из сталей 15ХМ, 12Х1МФ 15Х1М1Ф, 12Х2МФСР, 12Х11В2МФ и 12Х18Н12Т, они проходят нормализацию и высокий отпуск.

Перлитные стали, при отпуске которых протекает процесс старения, чувствительны к температуре нормализации- которая не должна быть выше 980-1000 °С, а температура отпуска - не ниже 720-730 °С. Скорость охлаждения при нормализации в зависимости от толцгниы стенки 0,05-0,13°С/с. Рабочая температура при эксплуатации труб должна быть ниже температуры отпуска на 100-120 °С.

Термическая обработка рельс. Рельсы изготовляют ., высокоуглеродистой стали (0,6-0,8 % С) с повы--.<8нным содержанием марганца (0,75-1,05 %) - ГОСТ 24182-80 (мартеновская сталь), ГОСТ 16852-71 (конвертерная сталь). Сталь склонна к флокенообразованию. Поэтому для предупреждения образования флокенов после прокатки рельсов дают замедленное охлаждение в колодцах или изотермическую выдержку в печах непрерывного действия при 600 °С.

Если рельсы не проходят упрочняющую термическую обработку по всей длине, то закаливают концы рельсов, испытывающих наибольшую нагрузку от колес подвижного состава. Закалку проводят накладываемым струйным аппаратом с прокатного нагрева. Хорошие результаты получены при индукционном нагреве до 950 "С (выдержка 25-40) с и охлаждение конденсатом или сжатым воздухом.

Нередко рельсы проходят объемную закалку в масле по всей длине. Температура закалки 840-860 °С; при нагреве в проходных печах 45-55 мин с последующим охлаждением в закалочной машине. После отпуска в течение 2 ч при 450 ± 15 °С твердость НВ 352-375. Структура по всему объему рельса - сорбит.

Выполняют и поверхностную закалку рельсов при индукционном нагреве до 980-1020 "С в течение 120- 130 с. Закалку осуществляют водо-воздушной смесью до 350-400 °С и дают самоотпуск (до 430-480 °С). После такой обработки структура рельса на поверх-

ности - сорбит, переходящий в исходную структуру - перлит. Твердость после термической обработки НВ 352-375. Некоторое применение нашла поверхностная закалка с печного нагрева.

Глава ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА XIX НА МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫХ ЗАВОДАХ

На машиностроительных заводах для упрочнения деталей машин и инструмента применяют: 1) объемную закалку с последующим низким (150-250 °С), средним (300-500 "С) и высоким (500-650 °С) отпуском; 2) поверхностную закалку с индукционным, газопламенным и лазерным нагревом; 3) химико-термическую обработку (цементация, нитроцементация, азотирование, борирование и др.).

Многие детали машин, требующие высокой твердости (HRC 58-60) и работающие в условиях трения качения (скольжения), подвергаются объемной закалке в масло и низкому отпуску при 180-200 Х. К ним относятся детали подшипников (шарики, ролики, кольца), кузнечно-прессового оборудования (детали кулачковых механизмов, кулачковые ролики, кулаки, копиры, плунжеры и др.), изготовляемые из сталей ШХ15, ШХ15СГ, ХВГ, 9ХС, ХВСГ. В некоторых случаях закалке и низкому отпуску подвергают детали кузнечно-прессового и станочного оборудования (болты, гайки, валы, цилиндры, рейки, шпиндели и др.), изготовленные из стали, содержащей 0,35- 0,5 % С (35, 45, 40Х, ЗОХН, 50ХН, ЗОХГСА, 40ХН2МФ и др.). После термической обработки зрти детали машин должны иметь повышенное сопротивление износу, статическим, динамическим и циклическим нагрузкам. Твердость должна составлять более HRC 54.

Объемной закалке с последующим отпуском при 420-500 °С подвергают упругие элементы машин (всевозможные пружины обычного назначения, торсионные валы, рессорный лист и др.), изготовляемые из сталей 60, 60Г, 55С2, 65С2ВА, 50ХГФА и др. (ГОСТ 1435-74, ГОСТ 14959-70).

Упругие элементы обрабатывают на твердость HRC 40-48. Максимальные упругие свойства достигаются при сквозной прокаливаемости, которая для стали 55С2 при закалке в воде не превышает 16 мм, а в масле 12-14 мм; для сталей 60С2, 60С2ХА и 60С2ХФА при закалке в масло соответственно 20, 44 и 80 мм. Стали, содержащие кремний, склонны к обезуглероживанию. Обезуглероженный слой резко снижает предел выносливости пружины и другие механические свойства. Поэтому нагрев под закалку следует проводить в защитной атмосфере.

Наиболее часто детали машин из углеродистых и легированных сталей (ГОСТ 1050-74, ГОСТ 4543-71) упрочняют закалкой и высоким отпуском при 550- 650 °С. Такая термическая обработка (улучшение) при правильно выбранном составе стали обеспечивает высокую конструктивную прочность - высокие значения (Ов, с?о,2) в сочетании с хорошими пластичностью (д, ф), вязкостью (KCU) и малой склонностью к хрупкому разрушению (Kic).

Улучшению подвергают разного вида валы, штоки паровоздушных молотов, шатуны, рейки, кулаки поворотные, валы карданные, тяги рулевого управления и многие другие детали машин.

Для деталей машин (шатуны, торсионные валы, болты и др.), работающих в условиях растяжения (сжатия), необходимо обеспечить равнопрочность по всему сечению. Эти детали машин должны прокаливаться по всему сечению. Для деталей, работающих в основном на изгиб (кручение), когда напряжения по сечению распределяются неравномерно: на поверхности они максимальны, а в сердцевине (центре) равны нулю, сквозной прокаливаемости не требуется. В табл. 1 приведены примеры термической обработки деталей металлургического оборудования.

Для нагрева под закалку и отпуск мелких и средних деталей в термических цехах единичного и мелкосерийного производства применяют камерные печи, нередко с защитной атмосферой. Нагрев деталей большой длины выполняют в шахтных печах.

При организации поточного производства в термических цехах машиностроительных заводов широко применяют высокомеханизированные закалочно-