Термическая обработка в машиностроении: Справочник

Термическая обработка в машиностроении: Справочник

Пароль к архиву:bamper.info
Прямая ссылка:Скачать

В справочнике приведены данные о научных основах технологических процессов термической обработки, по теории процессов нагрева и охлаждения, процессов предварительной и окончательной термической, химико-термической и термомеханической обработок; даиы рекомендации по выбору процессов термической обработки, по автоматизации технологических процессов, применению математических методов оптимизации процессов термической обработки- рассмотрены автоматизированное оборудование и конкретные типовые процессы термической обработки изделий во всех отраслях машиностроения.
Справочник предназначен для инженерно-технических работников машиностроительных и приборостроительных предприятий.

ПРЕДИСЛОВИЕ
Развитие современного машиностроения в значительной степени зависит от прогресса в технологии. Совеошенствованне технологических процессов определяет рост эффективности производства: повышение производительности труда, экономию материальных и энергетических ресурсов, а также качество
продукции.
Для дальнейшего прогресса технологии машиностроения необходимо, чтооы инженерно-технические работники промышленности научно обосновывали под-хот, к решению технологических проблем и достаточно хорошо знали достижения промышленности в области наиболее перспективных технологических процессов. За последние годы издан ряд фундаментальных книг и капитальных учебников и учебных пособий по отдельным разделам технологии машиностроения: технологии механосборочного производства, обработке резанием, объемной и листовой штамповке, литейному и сварочному производству и др_. По технологии термической обработки стали отсутствует литература, в которой были бы обобщены основные теоретические положения и одновременно на их основе рассмотрены конкретные технологические процессы, принятые в различных отраслях промышленности.
В предыдущие годы издавались книги лишь по отдельным вопросам технологии термической обработки. Среди них следует отметить книги Ю. М..Л актина, Я. Д. Когана — «Азотирование стали», К. 3. Шепеляковского «Упрочнение деталей машин при индукционном нагреве», И. С. Козловского «Цементация шестерен» и др. Издавались и справочники, среди которых широкую известность приобрел «Справочник термиста» А. А. Шмыкова. Однако этот справочник не мог охватить все вопросы технологии термической обработки и требует существенного обновления, также далеко не охватывает всей технологии термической обработки и второй том «Справочника металлиста».
На многих Всесоюзных научно-технических конференциях и- семинарах инженерно-техническая общественность не раз выступала с предложениями о целесообразности издания фундаментального труда по технологии термической обработки, в котором па высоком научном уровне были бы рассмотрены технологические процессы, особенно в перспективном плане с учетом современных требований.
Однако создание такого обобщенного труда представляет очень сложную задачу. Одни и те же технологические процессы в различных отраслях промышленности осуществляются по-разному, так как их режимы зависят от многих факторов: применяемого оборудования, материалов, масштаба производства и т. п Более 45 лет назад одному из выдающихся наших ученых профессору Н. А. Минкевичу удалось создать фундаментальный труд в трех частях «Свойства, тепловая обработка и назначение стали и чугуна», но в настоящее время, при нынешнем развитии теории и технологии, эту задачу может выполнить лишь коллектив авторов. Наиболее удобно такой труд представить в виде справочника «Термическая обработка в машиностроении», создание которого оказалось возможным в результате того, что инициатор его издания секция «Металловедение и термическая обработка» при ЦП НТО Машпром привлекла в
основном ее актив на предприятиях, в научно-исследовательских институтах и вузах из числа высококвалифицированных специалистов.
В данном справочнике представлен научно обоснованный материал о технологических процессах термической обработки стальных изделий. Технологические процессы термической обработки рассмотрены по отраслям промышленности: автомобильной, тракторо- и сельхозмашиностроения, станкостроения, химического машиностроения, тяжелого и энергетического машиностроения в инструментальном производстве, в связи с различными требованиями к изделиям одной номенклатуры в разных отраслях промышленности из-за далеко не одинаковых условий службы, разных масштабов производства и т. п.
Конкретные технологические процессы, наиболее широко используемые в нашей промышленности, и также перспективные направления их дальнейшего развития представлены во взаимосвязи с основными теоретическими положениями ховременпой технологии термической обработки.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие
Глава 1. Конструктивная прочность (А. П. Гуляев) 5
1. Прочностные свойства ... 5
2. Разрушение ....... 7
3. Ударная вязкость ..... 10
4. Критерии линейной механики разрушения..... 13
5. Долговечность ...... 17
6. Влияние термической обработки и структуры на прочность, надежность и долговечность ......., , 18
Список литературы ..... 26
Глава 2. Фазовые и структурные превращения в стали и сплавах при термической обработке (А. П. Гуляев) 28
1. Термодинамика фазовых превращений ...... 28
2. Диаграмма состояния железо — углерод...... 28
8. Диаграммы состояния железо — примесь, железо — легирующий элемент ... 33
4. Кинетика фазовых превращений 1 ......... 37
8. Классификация видов термической обработки 1 . . . 38
6. Виды термической обработки стали........ , 40
7. Структурные превращения в стали......... 40
8. Превращения в стали при нагреве......... 41
9. Превращения аустенита при охлаждении ....... 44
10. Превращения при отпуске закаленной стали ..... 85
И. Влияние легирующих элементов на структуру и превращения в стали..... 56
12. Термическая обработка сплавов железа, не испытывающих полиморфных превращений ......... 60
Список литературы ...... 62
Глава 3. Общие принципы Технологических процессов термической обработки.(В. Г. Воробьев) . . 63
1. Общие положения ..... 68
2. Классификация процессов и способов выполнения операций термической обработки............ 64
3. Место и роль термической обработки в производственном процессе..... 76
Список литературы...... 79
Приложений ........ 79
Глава 4. Основы технологии процессов нагрева при термической обработке стали <М. В. Гутмаи, А. В. Арендарчук) . 81
1. Режимы иагрева. Методы тепловых расчетов..... 81
2. Виды печных загрузок. Выбор расчетной модели иагрева.......... 82
3. Нагрев тонких загрузок . . 86
4. Нагрев массивных загрузок 93
5. Точность иагрева ..... 103 Список литературы ...... 104
Глава 5. Проектирование технологических процессов термической обработки (В. П. Калинин) ....... 105
1. Проектирование процессов термической обработки — часть технологической подготовки производства . 103
2. Типизация технологических процессов ....... 108
8. Экономическое обоснование выбора технологического процесса термической обработки .......... 118
Список литературы...... 122
Глава 6. Контролируемые атмосферы (А. А. Штыков) ....... 123
1. Характеристика контролируемых атмосфер ..... 123
2. Характеристика различных типов равновесных контролируемых атмосфер..... 143
3. Способы и установки для получения контролируемых атмосфер ......... 151
4. Требования технологических процессов и рекомендаций применения контролируемых атмосфер ......... 162
Б. Требования к конструкциям печей и их эксплуатация с применением контролируемых атмосфер....... »6<3
6. Безопасность при работе с контролируемыми атмосферами ......... \°°
Список литературы
Глава 7. Охлавдающие среды для закалки (М. Е. Блаитер) ... 169
1. Количественные характеристики процессов охлаждения 169
2. Скорость охлаждения н про-каливаемость тел простой формы........••
8. Скорость охлаждения тел сложной формы...... 171
4. Охлаждащие среды..... 172
Список литературы ...... 181
Глава 8. Технология предварительной термической обработки (В. Д. Кальнер) ... 188
1. Классификация предварительной термической обработки ..... ..... 188
2. Технологические задачи предварительной обработки и пути их реализации в производстве ......... 189
3. Предварительная термическая обработка для улучшения обрабатываемости сплавов . 189
4. Предварительная термическая обработка для повышения точности размеров готовых деталей ......... 201
5. Предварительная термическая обработка для повышения свойств готовых деталей . . 20S
6. Упрочнение металлов за счет формирования субструктуры при предварительной термической обработке ..... 208
7. Предварительная термическая обработка, основанная иа использовании частиц избыточных фаз....... 208
Список литературы ...... 212
Глава 9. Деформация стали при термической обработке и методы ее предупреждения (В. Г. Воробьев) . . 214
1. Классификация самопронз» вольных геометрических изменений (автодеформации) деталей ......... 214
2. Причины автодеформации при термической обработке ... 215
3. Изменение удельного объема стали при закалке и отпуске.......... 216
4. Анизотропия автодеформации ........... 218
5. Влияние формы н размеров изделий......... 219
6. Теоретические основы методов фиксирования формы обрабатываемых изделий . . 223
7. Закономерности кинетической пластичности стали при термической обработке под напряжением...... . 228
8. Правка деформированных изделий .......... 233
9. Автбдёформация под действием остаточных напряжений ....... ..... 237
Список литературы....... 240
Глава 10. Технология термической обработки стали при индукционном нагреве (К. 3. Шепеляков-ский)......... 242
1. Физические основы и особенности индукционного нагрева .............. 244
2. Технология поверхностной закалки стали при индукционном нагреве ....... 255
Список литературы....... 273
Глава 11. Основы технологии химико-термической обработки стала (Ю. М. Лахтин, И. С. Козловский), 276
1. Введение в химико-термическую обработку стали . , , 275
2. Цементация, нитроцементация и цианирование..... §00
3. Азотирование......... 322
4. Борированне ........ 344
5. Диффузионное насыщение стали металлами и немсталлами............. 350
6. Силицирование ...... 351
Список литературы ...... 366
Глава 12, Термическая обработка инструментальных сталей (В. А. Брострем). . 368
1. Структурные особенности, карбидные н нитерметаллид-ные фазы инструментальных сталей в исходном (отожженном) состоянии...... 369
2. Предварительная термическая обработка инструментальных сталей ............ 375
3. Закалка инструмента. Требования к структуре зака« лениой стали ........ 376
4. Отпуск инструмента. Влияние отпуска на структуру и свойства инструментальных сталей.......... 382
5. Технологические особенности в поведении инструментальных" сталей при окончательной термической обработке ........... 388
6. Основы и назначение заключительной обработки (химико-термической обработки,-отпуска после шлифования) инструментальных сталей, 387
7. Дефекты термической обработки инструментальных сталей ..........
Список литературы........ «и
Глава 13. Технология термо-механнческой обработки в машиностроении (М. Л. Бер-нштейи, В. И. Повар) ....... 391
1. Механизм упрочнения стали при термомеханической об« работке .......... 391
2. Применение в м*шйисстро-ении термоиехавически упрочненного проката .. . . 392
3. Термомеханическое упрочнение поверхности деталей в машиностроении...... 393
Список литературы ......... 404
Глава 1.4. Основы технологии термической обработки сварных соединений (Л. С. Лнв« шин)......... 406
1. Термодеформвииоииый цикл при сварке и его влияние на остаточные напряжения-и структурные превращения
в зоне сварного соединения 406
2. Термическая, обработка, сварных соединений ....... 412
3. Способы нагрева при термической обработке сварных соединений ......... 422
Список литературы ....... 423
Глава 13. Автоматизация процессом термической обработки (Г. С. Ионычев) . . . 424
1. Основные виды автоматизации технологические процессов термической обработки ......... . . 424
2. Первичные приборы систем автоматического контроля и регулирования ...... 424
8. Вторичные приборы систем автоматического контроля и регулирования ..... 431
4. Приборы и установки для измерения углеродного потенциала контролируемых атмосфер .......... 435
5. Регулирующие устройства 435
6. Исполнительные механизмы 437
7. Пирометры излучения . . . 438
8. Системы автоматического регулирования ....... 441
9. Самонастраивающиеся и многоконтурные системы и комплексы автоматического регулирования . . . 445
10. Промышленные роботы . . 446
11. Реле времени ....... 446
Список литературы447
Глава 16. Современное печное и агрегатное термическое оборудование (Р. П. Шубин) 448
1. Основлые технологические требования к термическому оборудованию........ 44,8
2. Универсальное термическое оборудование........ 461
3. Агрегатное термическое оборудование........... 480
4. Установки, обеспечивающие работу автоматизированного термического оборудования 490
Список литературы....... 493
f л а в а 17. Технология термической обработки в станкостроении (А. Я. Новикова» Е. Э. Рубина) .... 494
1. Объемная закалка...... 50i
2. Поверхностная закалка с инДукционным нагревом 509
3. Химико-термическада oбpaботка................ 510
4. Стабилизирующая термическая, обработка........ , 516
Слисок литературы., . 522
Глава, 18. Технология омической обработки в автомобилестроении (В. Д. Кальиер) ........ 524
I. Контролируемые атмосферы 526
8. Закалочные среды..... 528
$. Обработка стальных заготовок ............. 529
4. Обработка деталей редукторов ведущих мостов, коробок яеремены передач и мелких деталей шасси в условиях высокомеханизированного и автоматизированного: производства ........... 537
8. Обработка нормалей и крепежа,............. 545
6. Термическая обработка упругих элементов автомобиля ............. 550
7. Термическая обработка а потоке механосборочного производства ..... ...... 553
Список литературы, ....... 562
Глава 19. Технология термической обработжи деталей в тракторном и сельскохозяйственном машиностроении (С. С. Ис-хаков)....... 563
1. Термическая обработка мелких деталей .......... 563
2. Термическая обработка плоских деталей и колец .... 569
3. Химико-термическая обработка шестерен....... 574
4. Термическая обработка коленчатых валов ....... 57S
8. Термическая обработка деталей ходовой частя тракторов.............. 582
6. Термическая обработка деталей почвообрабатывающих машин ............ 585
Список литературы ....... 585
Глава 20. Технология термической обработки в подшипниковой промышленности (И. И. Трусова) . . 587
1. Подшипниковые стали и способы получения заготовок деталей подшипников 58?
2, Термическая обработка по; ковок деталей подшипника 582
Термическая обработка деталей подшипников из сталей ШХ15, Я11Х15СГ,ШХ20СГ ........... 583
4, Химико-термическая и термическая обработка деталей подшипников из цементуемых сталей 2QX2H4AS
18ХГТ, 15Г......... 599
8. Термическая обработка деталей подшипников из кор» розиоиио-стойких сталей . . 604
6. Термическая обработка деталей подшипников из теплостойких сталей ........ 605
Список литературы....... 606
Глава 21. Основы технологии термической обработки крупных поковок (Ю. А. Баш-инн)......... 607
1. Особенности производства и обработки крупных поковок .............. 607
2. Температурное поле и поле напряжений крупных поковок в процессе термической обработки....... 610
3. Водород в крупных поковках 619 Список литературы....... '624
Глава 22. Технология термической обработки деталей в тяжелом машиностроении (А. А. Астафьев, И. А. Борисов, А. А. Юргенсон) . . 625
1. Термическая обработка поковок общего назначения . . 625
2. Термическая обработка крупных деталей энергоагрегатов............... 637
3. Термичесаи обработка деталей кузиечно-прессового оборудования ......... 656
Список литературы...... 662
Глава 23. Технология термической обработки в химическом машиностроении (М. Б. Шапиро) . . 663
1. Общие положения...... 664
2. Термическая обработка аппаратов и их элементов из углеродистой и низколегированной сталей......... 665
8. Термическая обработка аппаратов и их элементов из коррозиоиио-стойких сталей 666
Список литературы........ 679
Глава 24. Технология термической обработки в приборостроении (А. Г. Рахштадт, Л. Ш. Казарновский,
А. В. Супов,О. М. Ховова) ... 680
1. Технология термической обработки деталей конструкций приборов........ 680
2. Технология термической обработки упругих элементов приборов......... 692
3. Технология термической обработки Деталей из магнитных материалов...... 706
Список литературы ....... 717
Глава 25. Технология термической обработки штампов (Л. С. Кремиев, Т. Г. Сагадеева)........., 718
1. Стали Для штампов горячего деформирования..... '718
2. Стали для штампов холодного деформирования . . . 725
3. Технология термической обработки крупных штампов .............. 730
4. Технология термической обработки сменных штампов ............... 733
5. Дефекты обработки штампов 737 Список литературы...... . 737
Глава 26. Технология термической обработки режущего инструмента (Е. А. Смольников)........ 737
1. Стали, применяемые Для режущего инструмента . . . 738
2. Предварительная термическая обработка заготовок режущего инструмента.... 739
3. Закалка инструмента ..... 744
4. Отпуск инструмента..... 755
6. Способы очистки инструмента при термической обработке .......... ... 757
6. Правка инструмента при термической обработке  759
7. Дополнительная термическая обработка готового инструмента.......... 759
Список литературы ....... 760
Приложение. Конструкционные стали (А. М. Ким-Хеикииа) . . 760
Предметный указатель ...... 776

...

Похожие книги: