Избыточными карбидами

Определяем отношение избыточных температур конца и основания ребра:

стержня. Отсюда следует, что при оребрении нужно выбирать материал для ребер с большим коэффициентом теплопроводности. Последнее приводит к уменьшению от и сохранению больших избыточных температур вдоль стержня. При aPA=const величина т возрастает с возрастанием и//, что указывает на более эффективную работу ребер с профилями, имеющими меньшее отношение и// при том же поперечном сечении. Количество теплоты, передаваемое стержнем в окружающую среду, очевидно, будет равняться количеству теплоты, проходящему через его основание.

55. Критические уровни избыточных температур (в °С) для различных тип „в ТПС

На рис. 73 приведены экспериментальные кривые изменения температуры зоны трения при работе на определенных режимах ТПС из СФД с зазором 0,20 мм. При избыточных температурах, превышающих 90° С, подшипник начинал работать ненадежно, происходил дальнейший его нагрев, оплавление и выход из строя. Для этого типа ТПС за критический уровень температур следовало принять 90° С. Подобными экспериментами установлены такие уровни для других типов ТПС (табл. 55).

найдем зависимости, позволяющие определить величину избыточных температур внутри пластмассового корпуса, на наружной поверхности и в любом сечении стенок

Полученные значения избыточных температур внутри корпуса силовой головки и внутри корпуса червячного редуктора рассчитаны при длительной непрерывной работе механизма. Однако в производственных условиях силовая головка работает с определенным интервалом. Поэтому избыточные температуры Ф0 и Фо будут непрерывно изменять свои значения.

таний. Полученные зависимости изображены на рис. 2.5 и 2.6. Анализ этих кривых показывает, что значение РР/РЗ резко меняется с изменением температуры воздействия. При небольших избыточных температурах (30 °С) выходной параметр заметно зависит от времени испытаний. С увеличением температуры влияние времени снижается.

На основании проведенных исследований можно рекомендовать следующее: при эксплуатации в условиях небольших температур (30°С)диаметральный натяг при запрессовке втулок из СФД и АТМ-2 толщиной / = 0,05d может составлять 0,015 диаметра. При эксплуатации в условиях высоких избыточных температур (до 100 °С) диа-

На рис. 4Л приведены экспериментальные кривые изменения температуры зоны трения при работе на определенных режимах ТПС из СФД с зазором 0,20 мм. При избыточных температурах, превышающих 90 °С, подшипник начинал работать ненадежно, происходили дальнейший его нагрев, оплавление и выход из строя. Значит, для этого типа ТПС за критический уровень избыточных температур следовало принять 90 °С. Подобными экспериментами были установлены эти уровни для других ТПС (табл. 4.1).

4.1. Критические уровни избыточных температур (°С) для различных материалов ТПС

4. Распределение избыточных температур (по сравнению с температурой воды иа входе) воды по ширине кассеты на выходе для 6 = 0,2

Термическая обработка деталей шарикоподшипника (шарики, ролики, кольца) состоит из двух основных операций — закалки и отпуска. Закалку проводят в масле, температура нагрева 830—840°С с последующим отпуском при 150—160°С в течение 1 — 2 ч, что обеспечивает получение твердости не ниже HRC 62. Структура должна представлять собой отпущенный очень мелко-игольчатый мартенсит с равномерно распределенными избыточными карбидами (рис. 307). Несоблюдение правильных температурных режимов термической обработки, которые задаются в узких пределах, ухудшает качество подшипников, что отражается «а их стойкости в работе.

стита с избыточными карбидами и с твердостью НВ 415. Сталь марки Г12, обычно отличающаяся высокой износостойкостью при трении металлических поверхностей с абразивной прослойкой в условиях ударной нагрузки, не обладает повышенной износостойкостью при трении по грунту. Это связано с тем, что при взаимодействии с сыпучим грунтом сталь Г12, не испытывая значительной ударной нагрузки, не выявляет своего главного преимущества — хорошей наклепываемое™.

Для режущего инструмента более целесообразна мартенситная структура с избыточными карбидами, образующаяся в эвтектоидных сталях с 0,9—1,2% С. Такая сталь имеет высокую твердость и износостойкость и удовлетворительные механические свойства. Сталь эвтектоидного состава (0,8% С) более склонна к росту зерна (перегреву), обладает худшими механическими свойствами, меньшей однородностью по плавкам и в связи с этим не рекомендуется для изготовления инструмента.

При металлографическом исследовании деталей подшипников была обнаружена структура мартенсита с крупными избыточными карбидами, структура троостосорбита с твердостью HRC 56—58 и недопустимая структурная (карбидная) полосчатость, Полосча-

Углерод, содержащийся в стали, распределяется между избыточными карбидами и мартенситом. В сталях, в которых нет карбидов ванадия, а избыточная фаза состоит из карбидов типа MeC (Fe3W3) С, при постоянном количестве вольфрама, с увеличением содержания углерода повышается его концентрация в отпущенном мартенсите. В данном случае имеет значение соотношение С : W. -"

Микроструктура стали труб в состоянии поставки должна представлять зернистый перлит с равномерно распределёнными избыточными карбидами. Участки пластинчатого перлита не допускаются. Ориентация карбидов по сетке не должна превышать балла 3 для труб обыкновенных и балла 2 для труб „Экстра" по шкале завода „2-й ГПЗ".

Оптимальное содержание углерода определяется особенностями работы инструмента, его формой и технологией изготовления. Если инструмент подвергается в основном ударным нагрузкам (деревообрабатывающий инструмент, зубила, некоторые штампы), целесообразно применять доэвтекто-идные стали с 0,6—0,7 % С с троостит-ной структурой. Для остального режущего инструмента более целесообразна мартенситная структура с избыточными карбидами, образующаяся в заэвтек-тоидиых сталях, содержащих 0,9— 1,3 % С. Эти стали имеют высокую твердость и износостойкость и удовлетворительные механические свойства. Сталь эвтектоидного состава (0,8 % С) более склонна к росту зерна (перегреву), обладает меньшей стабильностью свойств и в связи с этим находит ограниченное применение.

Износостойкость деталей обычно в первую очередь обеспечивается повышенной твердостью поверхности. Однако высокомарганцевая аустенитная сталь ПОП3Л (1,25% С, 13% Мп, 1% Сг, 1% Ni) при низкой начальной твердости (180—220 НВ) успешно работает на износ в условиях абразивного трения, сопровождаемого воздействием высокого давления и больших динамических (ударных) нагрузок (такие условия работы характерны для траков гусеничных машин, щек дробилок и др.). Это объясняется повышенной способностью стали упрочняться в процессе холодной пластической деформации. Так, при пластической деформации, равной 70%, твердость стали возрастает с 210 НВ до 530 НВ. Высокая износостойкость стали достигается не только деформационным упрочнением аустенита, но и образованием мартенсита с гексагональной (Е) или ромбоэдрической (е') решеткой. При содержании фосфора более 0,025% сталь становится хладноломкой. Структура литой стали представляет собой аустенит с выделившимися по границам зерен избыточными карбидами марганца (Мп3С), снижающими прочность и вязкость материала. Для получения однофазной аустенитной структуры отливки закаливают в воде с температуры 1050—1100°С. В таком состоянии сталь имеет высокую пластичность 5 = 34—53%, \/ = 34—43%, низкую твердость 180—220 НВ и невысокую прочность ст„ = 830—654 МПа.

Термическая обработка деталей шарикоподшипника (шарики, ролики, кольца) состоит из двух основных операций — закалки и отпуска. Закалку проводят в масле, температура нагрева 830—840°С с последующим отпуском при 150—160°С в течение 1 — 2 ч, что обеспечивает получение твердости не ниже HRC 62. Структура должна представлять собой отпущенный очень мелкоигольчатый мартенсит с равномерно распределенными избыточными карбидами (рис. 307). Несоблюдение правильных температурных реж.имов термической обработки, которые задаются в узких пределах, ухудшает качество подшипников, что отражается на их стойкости в работе.

Оптимальное содержание углерода определяется особенностями работы инструмента, его формой и технологией изготовления. Если инструмент подвергается в основном ударным нагрузкам (деревообрабатывающий инструмент, зубила, некоторые штампы), целесообразно применять доэвтекто-идные стали с 0,6—0,7 % С с троостит-ной структурой. Для остального режущего инструмента более целесообразна мартенситная структура с избыточными карбидами, образующаяся в заэвтек-тоидиых сталях, содержащих 0,9— 1,3 % С. Эти стали имеют высокую твердость и износостойкость и удовлетворительные механические свойства. Сталь эвтектоидного состава (0,8 % С) более склонна к росту зерна (перегреву), обладает меньшей стабильностью свойств и в связи с этим находит ограниченное применение.

Структурная полосчатость. У сталей ШХ15 и ШХ15СГ представляет чередующиеся полосы несколько отличающейся структуры. Наблюдается в деформированном металле (рис. 18. 43). Полосы образуются из осей и междуосных участков дендритов, имеющих различный состав. Междуосные участки и ликвационные полосы имеют более высокое содержание углерода, хрома и марганца. После закалки и травления на продольных шлифах такие участки выглядят как полосы различной травимости (в связи с различием структур). В зависимости от условий закалки (температура, скорость охлаждения) формируются различные структуры: а — в полосах, обогащенных углеродом и хромом, аустенитизация с достаточным растворением карбидов не проходит, поэтому в связи с недостатком в растворе легирующего элемента образуется троосто-мартенситная структура, а в полосах с меньшим содержанием углерода и хрома — структура мартенсита; б — в полосах, обогащенных углеродом и хромом, образуется мелкозернистый (бесструктурный) мартенсит с избыточными карбидами, в полосах, обедненных этими элементами, — крупноигольчатый мартенсит; в — в полосах, обогащенных углеродом и хромом, наблюдается структура мартенсита с карбидами, в обедненных — мартенсит с трооститом.