Разработка косвенного метода определения качества упрочненных слоев, получаемых химико-термической обработкой
Введение
Качество и долговечность промышленных изделий напрямую зависят от качества деталей, узлов и соединений. Чтобы улучшить механические свойства деталей, их подвергают химико-термической обработке.
После химико-термической обработки на поверхности металла образуется упрочненный слой. В процессе контроля качества изделий не всегда удается определить, какова толщина слоя упрочняющего покрытия. Используя косвенное измерение, можно получить более достоверные и точные данные о свойствах и характеристиках материалов без повреждения поверхности.
Объектом исследования являются упрочненные слои, получаемые химико-термической обработкой различных материалов, таких как сталь, алюминий и их сплавы.
Предметом исследования является разработка косвенного метода определения качества упрочненных слоев, посредством анализа изменений механических свойств материала, таких как твердость, прочность, упругость и др., а также химического состава поверхности и глубины проникновения упрочняющих эле
Содержание
Введение 3
Глава 1. Теоретические основы определения качества упрочненных слоев, получаемых химико-термической обработкой 5
1.1 Общие сведения о химико-термической обработке 5
1.2 Способы контроля толщины упрочненных слоев 14
1.3 Методы измерения твердости 21
Глава 2. Особенности определения качества упрочненных слоев, получаемых химико-термической обработкой 24
2.1 Сущность и значение определения качества упрочненных слоев, получаемых химико-термической обработкой 24
2.2 Критерии и параметры качества упрочненных слоев, получаемых химико-термической обработкой 26
2.3 Приборы для измерения твердости 27
Глава 3. Экспериментальное исследование 32
3.1. Замеры твердости поверхности штоков компрессора 32
3.2. Замеры твердости поверхности образцов – «свидетелей» 33
3.3. Замеры твердости травленых шлифов 35
Заключение 38
Список использованных источников 39
Список использованных источников
1. Материаловедение: Учебник для вузов / Б. Н. Арзамасов, В.И. Макарова, Г. Г. Мухи и др. – 6-е изд., стереотип. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004. – 648 с.
2. Ржевская С. В. Материаловедение: Учеб. для вузов – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Университетская книга, Логос, 2006. – 424 с.
3. Лахтин Ю. М. Материаловедение / Ю.М. Лахтин, В.П. Леонтьева – М.: Машиностроение, 1990. – 528 с.
4. Колмаков А. Г. Методы измерения твердости: справ. изд. / А. Г. Колмаков, В.Ф. Терентьев, М.Б. Бакиров – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Интермет Инжиринг, 2005. – 150 с.
5. В чём разница между портативными и стационарными твердомерами? [Электронный ресурс]. – URL: https://mashproject.ru/statii/v-chyom-raznicza-mezhdu-portativnymi-i-staczionarnymi-tverdomerami-2/ (дата обращения: 25.05.2023)
6. Конышева А. О. Современные методы измерения твердости материалов с использованием портативных твердомеров / А. О. Конышева, А. Д. Царькова. – Текст: непосредственный // Молодой ученый. – 2021. – № 18 (360). – С. 92-100.
7. Основные параметры качества материала поверхностного слоя деталей [Электронный ресурс]. – URL: https://extxe.com/1687/osnovnye-parametry-kachestva-materiala-poverhnostnogo-sloja-detalej/ (дата обращения: 25.05.2023)
8. Валько А. Л. Определение толщины цементованного слоя хромоникелевых сталей / А. Л. Валько, Е. И. Мосунов, С. П. Руденко, Н. П. Тимошегко // Литье и металлургия. – 2012. – № 3 (66). – С. 106-109.
Продолжительность процесса обусловлена необходимой толщиной слоя и составляет 30…90 мин. Получают слой небольшой толщины (0,15…0,35 мм). Цианирование при таких температурах позволяет выполнить последующую термообработку (закалку) непосредственно из цианистой ванны. После закалки проводят низкий отпуск (180…200°С). Цианированный слой, в сравнении с цементованным, обладает более высокими износоустойчивостью и пределом контактной выносливости. Этот вид цианирования применяют для упрочнения мелких деталей;
высокотемпературное используют для получения слоя большей толщины (0,5…2,0 мм). Изделия нагревают до температуры 930…350°С, при этом зеркало ванны накрывают слоем графита во избежание больших потерь теплоты и угара цианистых солей. Время выдержки изделий для получения слоя указанной толщины составляет 1,5…6 часов. После цианирования детали охлаждают на воздухе, а затем подвергают закалке и низкому отпуску. Применяют для деталей из низко- и среднеуглеродисты