Оптимальных температур

ных газов, а также получения оптимальных технологических и металлургических свойств защитной среды применяют горелки, конструкция которых обеспечивает комбинированную защиту двумя концентрическими потоками газов. Например, внутренний поток образуется аргоном, а внешний — углекислым газом. При

Для создания оптимальных технологических свойств керамических стержней (выбиваемость, линейной усадки, пористость) процесс спекания стержней необходимо проводить при низкотемпературном обжиге (1200 - 1300°С).

'Например, на станах холодной прокатки листов до недавнего времени применяли контактные микрометры и проводили периодический контроль толщины при скорости лрокатки до 5 м/с. С помощью бесконтактных рентгеновских и изотопных толщиномеров осуществляют непрерывный контроль на оптимальных -технологических скоростях прокатки (20—30 м/с).- Это позволило на 7 — 8 % повысить производительность -станов и увеличить выпуск холоднокатаного листа дри тех же •производственных мощностях.

II. Выбор оптимальных технологических процессов......... 368

И. ВЫБОР ОПТИМАЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

при технологической подготовке производства— выбор оптимальных технологических процессов (выбор режимов обработки, установление мест контрольных операций в технологическом процессе и планов контроля);;

Выбор оптимальных структурно-компоновочных схем сборочного оборудования. Для обеспечения максимального технико-экономического эффекта при сборке каждого изделия необходимо разработать: 1) метод проектирования на ЭВМ оптимальных технологических процессов сборки изделий (выбор наиболее эффективного уровня автоматизации, структурно - компоновочных схем сборочных машин, обеспечивающих заданный выпуск изделий требуемого качества с наименьшими затратами на их производство); 2) типаж и параметрические ряды унифицированных узлов и сборочных модулей с такими характеристиками, которые позволили бы реализоиать оптимальные процессы сборки; 3) рациональные методы эксплуатации сборочного оборудования, обеспечивающие в производственных условиях получение производительности, надежности, ритмичности работы линий, качества изделий и экономической эффективности автоматизации не ниже уровня, определенного расчетным путем на стадии проектирования, fe Любая автоматизированная система машин, в том числе и сборочная, может быть построена по многим вариантам, различающимся методами и последовательностью выполнения операций, степенью дифференциации и концентрации операций технологического процесса, типами и конструкцией применяемых механизмов, видами межагрегатной связи, структурно-компоновочными схемами.

Общие сведения о математических методах оптимизации 162 Оптимизация типажа основных узлов АЛ 169 Направленный поиск оптимальных технологических и структурно-компоновочных решений ....... -180

Исходные предпосылки и критерий оптимизации. Разработка методов проектирования оптимальных технологических процессов является одной

Для станкостроительных заводов создается централизованное высокомеханизированное и автоматизированное производство сварных заготовок; осуществляется распределение номенклатуры сварных конструкций по классификационным группам с учетом технологических и конструкторских особенностей; определяется потребность в сварных конструкциях по видам конструкций; подготовляются предложения по унификации сварных конструкций для централизованного изготовления; анализируется существующая технология изготовления сварных металлоконструкций; подготовляются предложения по применению оптимальных технологических процессов по каждой группе металлоконструкций.

Так, формирование оптимальных технологических процессов производится путем использования заводских типовых планов обработки элементарных поверхностей и построений станочных операций. В мелкосерийном производстве на первом этапе это себя в какой-то степени оправдывает, так как использование ЭВМ значительно снижает трудоемкость проектирования и позволяет из множества возможных вариантов выбрать оптимальный. В условиях массового производства на первый план встает оптимизация разработки технологического процесса.

Для определения оптимальных температур нагрева при получений1-, аустенита необходимо сопоставить данные о росте зерна с диаграммой ', состояния Fe — Fe3C (рис. 8.3). Рост зерна аустенита происходит особенно интенсивно у точек ACl и ACt. Однако значительное повышение температуры приводит к существенному росту зерна и ухуд- ! шению свойств стали, поэтому допускается минимальный перегрев I (выше критических температур), не более чем на 20—30° С. Оптималь-j ные температуры нагрева для доэвтектоидной стали

По диаграмме, кроме определения оптимальных температур нагрева, можно выбирать глубину закаленного слоя.

Хотя эти результаты прямо показывают, что существуют оптимальные условия изготовления, обеспечивающие максимальную усталостную прочность, возникает вопрос, являются ли данные условия оптимальными с точки зрения характеристик продольного растяжения, которые и составляют предмет обсуждения настоящей главы. Дзвис [9] изготавливал композит при температурах, близких к тем, которые, по Бэйкеру [1], отвечают оптимуму. Пин-нел и Лоули [25, 26] применяли прессование в области оптимальных температур для получения оптимальной усталостной прочности, однако в изготовленных ими композитах реакция, как правило, не происходила. Можно прийти к общему заключению, что при сходстве условий изготовления, выбранных всеми авторами, состояние поверхности раздела в разных исследованиях не было одинаковым.

Одним из видов нанесения защитных покрытий на детали из высокотемпературных материалов служит метод окунания в расплав [1]. Такой метод используется для кратковременной защиты покрытий при горячей обработке давлением молибдена и ниобия. Для нанесения качественного покрытия необходимо определение оптимальных температур и состава расплава, при которых происходит удовлетворительное смачивание твердых металлов расплавом. Смачивание твердых молибдена и ниобия расплавами на основе алюминия исследовали на установке, позволяющей раздельный нагрев твердой и жидкой фаз [2]. Опыты проводили в среде гелия, температуру фиксировали платина — платинородиевой термопарой. В качестве объектов исследования использовали молибден и ниобий после электронно-лучевой плавки, алюминий чистоты 99,98% и порошки легирующих компонентов: кремния, титана и хрома марки ч. д. а. Для экспериментов готовили навески одинаковой массы 500 мг. При достижении твердой подложкой температуры опыта навеска плавилась и соприкасалась с подложкой, время контакта при заданной температуре составляло 2 мин, по истечении которого каплю фотографировали аппаратом «Зенит-С» на

Интервал оптимальных температур закалки зависит от многих факторов (рис. 16): технологии плавки (дуговая, мартеновская); содержания углерода; присадки титана.

повышением температуры закалки. В области оптимальных температур закалки (Г3ак~ 1180°С) кривая а*вт (Тот) представляется в виде экстремальной зависимости с максимумом при 620°С. В исследуемом пространстве имеется три максимума о*Вт, которые получаются после термообработки по режимам: Г3ак=1080—ГОТп= 580°, Г3ак=П60—Г0тп=660° и Гзак=1200—Готп=620°. Первый из них близок к режиму, рекомендуемому по ГОСТ 5960—63 (Г3ак = 1075—1125°, Готп^бОО ). Однако, как было показано в [5], эти параметры термообработки не дают возможности получить высокую долговечность в условиях ЦТСВ. Третий вариант термообработки 'Стали ЗХ2В8Ф (Тзак= 1200, 71ОТп=6200) с нашей точки зрения является наиболее перспективным, поскольку он позволяет получить не только максимальную послециклическую прочность, но ,и максимальную долговечность при ЦТСВ.

На рис. П.З показана зависимость прочности при изгибе образцов диаметром 6 мм, закаленных с оптимальных температур 870

при этом получаемый более высокий прирост предела упругости после закалки в дополнительно легированных сталях относительно стали ШХ15СГ сохраняется при всех температурах отпуска. Подъем предела упругости в температурном интервале 150—:225° С практически не связан с распадом остаточного аусте-. нйт В сталях ШХ15СГ, ШХ15СГФ и ШХ15СШ количество остаточного аустенита после закалки с оптимальных температур соответственно составляет 13,4; 9,9; 14,3%. При оптимальных температурах отпуска 170—180° С превращается только 0,5; 0,9; 1,2% остаточного аустенита соответственно, а предел упругости резко возрастает и. составляет для сталей ШХ15СГ -г-. 105 кгс/мма, ШХ15СГФ — 115 кгс/мма, ШХ15СГМ — 123 кгс/мм*., .Повышение предела упругости в процессе отпуска 170— 225° С объясняется снятием остаточных напряжений и повышением устойчивости тонкой структуры [111, 138J. По-видимому, снятие напряжений оказывает основное влияние-на повышение, предел а удругоети, так как после отпуска при 170—180° С в изоте.рмине-. 26

Снижение предела упругости при отпуске. 200—225° С, по-видимому, связано с превращением остаточного ауетенита, так как при отпуске 250е С количество всего превращенного ауетенита составляет для ШХ1БСГ — .11%, ШХ15СГФ — 6,2% и ШХ15СГМ— S,9%. По сравнению с закаленным состоянием наибольшее количество остаточного ауетенита распадается в стали ШХ15СГ,. что свидетельствует о" высокой микронеоднородности ауетенита этой стали и относительной однородности твердого раствора стилей ШХ15СГФ и ШХ15СГМ. ' Для определения контактной выносливости исследованных сталей были проведены стендовые и промышленные испытания подшипников после закалки с оптимальных 'температур и отпуска при 170— ЖС. .

ризуется весьма узким интервалом оптимальных температур нагрева и весьма высокой чувствительностью к перегреву. Так, например, при нагревании стали У12 в интервале 760—780°

фиксируемым закалкой. Вторичная твёрдость, как и у других марок быстрорежущей стали, появляется после отпуска на550—600°(фиг. 107). После закалки от оптимальных температур Ma-