Производство стали в кислородных конверторах: состав шихты, технология плавки

Азотирование требуется, как правило, подвижным частям механизмов, таких, как насосы, цилиндры двигателей, копиры станков, втулки, шестерни, клапаны двигателей внутреннего сгорания, матрицы и другие элементы и узлы механизмов и деталей.

 

Цианирование – химико-термическая обработка, при которой поверхностьнасыщается одновременно углеродом и азотом.

Осуществляется в ваннах с расплавленными цианистыми солями, например NaCN с добавками солей NаCl, BaCl и др. При окислении цианистого натрия образуется атомарный азот и окись углерода:

Глубина слоя и концентрация в нем углерода и азота зависят от температуры процесса и его продолжительности.

Цианированный слой обладает высокой твердостью 58…62 HRC и хорошо сопротивляется износу. Повышаются усталостная прочность и коррозионная стойкость.

Продолжительности процесса 0,5…2 часа.

Высокотемпературное цианирование – проводится при температуре 800…950oС, сопровождается преимущественным насыщением стали углеродом до 0,6…1,2 %, (жидкостная цементация). Содержание азота в цианированном слое 0,2…0,6 %, толщина слоя 0,15…2 мм. После цианирования изделия подвергаются закалке и низкому отпуску. Окончательная структура цианированного слоя состоит из тонкого слоя карбонитридов Fe2(C, N), а затем азотистый мартенсит.

По сравнению с цементацией высокотемпературное цианирование происходит с большей скоростью, приводит к меньшей деформации деталей, обеспечивает большую твердость и сопротивление износу.

Низкотемпературное цианирование – проводится при температуре 540…600oС, сопровождается преимущественным насыщением стали азотом

Проводится для инструментов из быстрорежущих, высокохромистых сталей, Является окончательной обработкой.

Основным недостатком цианирования является ядовитость цианистых солей.

Нитроцементация – газовое цианирование, осуществляется в газовых смесях из цементующего газа и диссоциированного аммиака.

Состав газа температура процесса определяют соотношение углерода и азота в цианированном слое. Глубина слоя зависит от температуры и продолжительности выдержки.

Высокотемпературная нитроцементация проводится при температуре 830…950oС, для машиностроительных деталей из углеродистых и малолегированных сталей при повышенном содержании аммиака. Завершающей термической обработкой является закалка с низким отпуском. Твердость достигает 56…62 HRC.

На ВАЗе 95 % деталей подвергаются нитроцементации.

Низкотемпературной нитроцементации подвергают инструмент из быстрорежущей стали после термической обработки (закалки и отпуска). Процесс проводят при температуре 530…570oС, в течение 1,5…3 часов. Образуется поверхностный слой толщиной 0,02…0,004 мм с твердостью 900…1200 HV.

Нитроцементация характеризуется безопасностью в работе, низкой стоимостью.

 

Коррозия металлов, ее виды. Способы защиты металлов от коррозии.

Коррозия - это самопроизвольный процесс разрушения материалов и изделий из них под химическим воздействием окружающей среды.

Коррозия металлов - разрушение металлов вследствие физико-химического воздействия внешней среды, при котором металл переходит в окисленное (ионное) состояние и теряет присущие ему свойства

КЛАССИФИКАЦИЯ ВИДОВ КОРРОЗИИ

По природе разрушения:

химическая коррозия

электрохимическая коррозия

биохимическая коррозия

газовая

 

По характеру разрушения:

сплошная коррозия

местная коррозия

равномерная коррозия

точечная коррозия (питтинг)

язвенная коррозия

коррозия пятнами

расслаивающаяся коррозия

селективная коррозия (избирательная)

щелевая коррозия

 

Основным условием противокоррозийной защиты металлов и сплавов является уменьшение скорости коррозии. Уменьшить скорость коррозии можно, используя различные методы защиты металлических конструкций от коррозии. Основными из них являются:

1 Защитные покрытия.

2 Обработка коррозионной  среды с целью снижения коррозионной  активности (в особенности при  постоянных объемах коррозионных  сред).

3 Электрохимическая защита.

4 Разработка и производство  новых конструкционных материалов  повышенной коррозионной устойчивости.

5 Переход в ряде конструкций  от металлических к химически  стойким материалам (пластические  высокомолекулярные материалы, стекло, керамика и др.).

6 Рациональное конструирование  и эксплуатация металлических  сооружений и деталей.

1. Защитные покрытия

Защитное покрытие должно быть сплошным, равномерно распределенным по всей поверхности, непроницаемым для окружающей среды, иметь высокую адгезию (прочность сцепления) к металлу, быть твердым и износостойким. Коэффициент теплового расширения должен быть близким к коэффициенту теплового расширения металла защищаемого изделия.

2. Обработка коррозионной среды

В промышленных условиях эксплуатации в ряде случаев уменьшение потерь от коррозии может быть достигнуто при помощи изменения состава агрессивной среды. Используют два приема:

1) удаление из агрессивной  среды веществ, вызывающих коррозию  металлов;

2)введение в агрессивную  среду специальных веществ, которые  вызывают значительное снижение  скорости коррозионного процесса. Такие вещества называются замедлителями  или ингибиторами коррозии.

3. Электрохимическая защита

Скорость электрохимической коррозии можно значительно уменьшить, если металлическую конструкцию подвергнуть поляризации. Этот метод получил название электрохимической защиты, В зависимости от вида поляризации различают катодную и анодную защиту.

4. Разработка и производство  новых конструкционных материалов  повышенной коррозионной устойчивости

Улучшение антикоррозионных свойств самих металлических материалов осуществляется:

1) устранением из металлов  и сплавов примесей, ускоряющих  коррозионные процессы;

2) легированием.

5. Переход в ряде конструкций  от металлических к химически стойким неметаллическим материалам

Дополнительным резервом для организации противокоррозионной защиты являются неметаллические материалы. Из стекла, керамики, ситаллов, винипласта, фаолита, графита и других неметаллических материалов могут быть изготовлены отдельные аппараты или детали к ним. Их отличительной особенностью является высокая коррозионная стойкость во многих агрессивных средах. Подробно неметаллические материалы рассмотрены в главе V, часть 4

6. Рациональное конструирование  и эксплуатация металлических  сооружений и деталей

При проектировании химического производства, как правило, уделяют основное внимание анализу характера агрессивной среды и условиям протекания процесса. Руководствуясь этими данными, выбирают материал, обладающий достаточным химическим сопротивлением. Однако конструкционный материал ,наиболее стойкий в данной коррозионной среде, далеко не во всех случаях позволяет предотвращать опасность быстрого коррозионного разрушения. Поэтому столь же пристального внимания заслуживает рациональное конструирование отдельных узлов и аппаратов. Неудачное конструирование во многих случаях может явиться причиной образования застойных зон, зазоров, концентрации напряжений и других явлений, способствующих возникновению и протеканию коррозии.

 

Описать общее устройство сверлильных станков на примере 2А135. инструменты и работы, выполняемые на них.

Сверлильные станки предназначены для получения различных (по размеру, форме, точности обработки и шероховатости обработанной поверхности) отверстий и их торцов. На сверлильных станках можно также нарезать метчиком резьбу в отверстиях, растачивать и притирать отверстия и вырезать диски из листового материала.

Сверлильные станки подразделяются на вертикальные, горизонтальные (одно- и многошпиндельные) и радиально-сверлильные. J основными размерами сверлильных станков являются: наибольший диаметр сверления, номер конуса отверстия шпинделя, вылет и наибольший ход шпинделя.

 Вертикально-сверлильные  станки бывают настольные, сверлильные  на колонне и сверлильно-расточные. Горизонтально-сверлильные станки  бывают одно- и двухсторонние  и специальные (для сверления  глубоких отверстий). - Радиально-сверлильные станки, применяемые в основном для обработки корпусных деталей, делятся на переносные и стационарные.

Характеристика станка. Наибольший диаметр сверления отверстий в деталях из стали средней твердости 35 лlл,. Расстояние от оси шпинделя до вертикальных направляющих станины (вылет) 300 .лм. Предел чисел оборотов шпинделя от б В до ll00 обмин, пределы подач шпинделя от 0,1 l5 до 1,6 л, . Рабочая площадь стола 450 х500 . Мощность электродвигателя главного привода станка 4,5 квт. Габариты станка 1240X810x2500 мм.

Движения в станке. Главное в станке- вращение шпинделя осуществляется от вертикально расположенного электродвигателя,(N=4,5 квт,n=1440 об\мин)

через клиноременную передачу и коробку скоростей уравнение кинематической цепи для максимального числа оборотов шпинделя:

nmax: 1440*140/178*0.985*34/48*34/48*65/34 об/мин.

Движение подачи передается от шпинделя через зубчатые колеса 27/50 и 27/50,коробку подач с выдвижными шпонками, предохранительную муфту Мr, червячную передачу 1/45,зубчатую муфту Мд и реечную передачу на гильзу шпинделя.

Уравнение кинематической цепи для максимальной подачи

Smax=1 об.шп.*27/50*27/50*30/51*60/21*1/45*3,14*2*18 мм/об.

Коробка подач обеспечивает двенадцать передаточных отношений, однако одно из них повторяется, поэтому станок имеет только одиннадцать различных подач.

Вспомогательные движения- перемещение коробки подач осуществляется вращением рукоятки через червячную и реечную пары. Вертикальное перемещение стола производится также вручную поворотом рукоятки через коническую и винтовую пары.

Выключение подачи шпинделя может производиться механически муфтой, на которую действует кулачок на лимбе, и вручную - поворотом штурвала в сторону против направления его вращения при механической подаче.

 В последнее время  разработана новая конструктивная гамма вертикально-сверлильных станков средних размеров с условным диаметром сверления 18, 25, 35 и 50 мм. Станки новой гаммы широко унифицированы между собой. Сюда входит новый вертикально- сверлиильный станок 2H135, который выпускают взамен станка  2A135.

 

Список использованной литературы

1. Интернет ресурсы

2. Киффер Р. (1971) Твердые сплавы

3. Лахтин Ю.М., Леонтьева В.Н. Материаловедение. Учебник для ВУЗов технич. спец. – 3-е изд. – М. Машиностроение, 1990. – 528с.