Превышающей твердость

Топливо, попадая в воздух, нагретый в процессе сжатия до температуры, превышающей температуру воспламенения, сгорает по мере ввода его в цилиндр сначала (почти) при К = const, а затем при (почти) p = const. Наиболее целесообразным считается конструирование компрессорных дизелей с е=13-=- 18, так как дальнейшее повышение степени сжа-

Пластическое деформирование выше температуры рекристаллизации, хотя и приводит к упрочнению, но это упрочнение устраняется протекающим при этих температурах процессом рекристаллизации. Следует отметить, что рекристаллизация протекает не IBO время деформации, а сразу после ее окончания ,и тем быстрее, чем выше темпера^^При очень высокой температуре, значительно превышающей температуру рекристаллизации, она завершается в секунды и даже доли секунд.

В соответствии с описанными выше процессами изменения строения наклепанного металла при его нагреве следует ожидать и соответствующего изменения свойств. Jlo мере повышения температуры твердость сначала 'слегка снижается вследствие явлений возврата. После отжига при температуре, несколько превышающей температуру рекристаллизации, твердость резко падает и достигает исходного значения (значения твердости до -наклепа). Эта температура и есть минимальная температура рекристаллизации, или порог рекристаллизации (рис. 69). Аналогично изменению твердости изменяются и другие показатели прочности (предел прочности, предел текучести). На рис. 69 показаны также изменения пластичности (б). Низкая температура нагрева и происходящий при ней возврат несколько повышают пластичность, но лишь рекристаллизация восстанавливает исходную (до наклепа) пластичность металла.

Состав стали должен быть таков, чтобы закалкой (с 1000— 1100°С) фиксировалась при комнатной температуре чистая ау-стенитная структура (точки Л'!,, и MD должны лежать ниже 0°С*). После этого следует деформация при температуре, не превышающей температуру рекристаллизации (ниже 600°С).

щения образуются новые кристаллические зерна, имеющие другой размер и форму. Поэтому такое превращение также называют перекристаллизацией. Если нагрев металла проведен до температуры, немного превышающей температуру полиморфного превращения (критической точки), получается очень мелкое зерно. Это используют для измельчения крупного зерна, полученного при кристаллизации из жидкого состояния или предварительном нагреве до высоких температур. Полиморфные превращения происходят не только в чистых металлах, но и в сплавах.

*2 Старение следует проводить при температуре, близкой к рабочей, однако превышающей температуру режимов Т5 и Т6.

1. Нагрев изделий путем погружения в жидкий расплав солей или металлов с температурой, на 100—200° С превышающей температуру закалки. Вследствие столь значительного перегрева температура поверхностного слоя стали превышает критическую; образуется аус-тенит, превращающийся при быстром охлаждении в мартенсит закалки. Таким способом могут закаляться малонагруженные детали несложной формы и небольших размеров.

Ползучесть обусловливается двумя процессами, протекающими при высокотемпературном длительном нагружении металла и действующими противоположно. Так, в процессе пластической деформации при высоких температурах происходит упрочнение (наклеп) металла, что повышает его сопротивление деформации. Одновременно при температуре нагрева металла, превышающей температуру его рекристаллизации, происходит разупрочнение металла вследствие рекристаллизации, что облегчает деформацию.

Поскольку прочность деформируемых алюминиевых сплавов в условиях высоких температур (особенно во время длительной работы при температуре, превышающей температуру старения) катастрофи-

В качестве материала для заклепок целесообразно применять легированные стали ,типа 40Х. Если заклепка перед установкой нагрета до температуры, превышающей температуру фазового превращения, т. е. до 750-800° С, и охлаждение происходит достаточно быстро, то сталь в процессе остывания подвергается мягкой закалке на сорбит, что значительно увеличивает прочность соединения. Изготовляя заклепки из легированной стали состава, применяемого для НТМО, можно в процессе деформации заклепок во время остывания получить значительное упрочнение заклепок. ;.

В соответствии с рассмотренными выше примерами отжиг первого рода осуществляется при нагреве стали до температуры, не превышающей температуру Асг. Отжиг стали с полной фазовой перекристаллизацией (отжиг второго рода) осуществляется нагревом стали выше температуры tKp (см. рис. 79, б), т. е. выше температуры Аса с последующим медленным охлаждением (с печью). Аналогичны условия нагрева и при нормализации стали, однако охлаждение производят ускоренно (на воздухе).

В § 8.7 указано, что в косозубых передачах зубья шестерни целесообразно выполнять с твердостью, значительно превышающей твердость зубьев колеса (например, шестерня ^НВ400, колесо

которые обеспечивают получение твердости, превышающей твердость после обычной закалки при медленном нагреве. Средние линии (зона///) определяют

В общем машиностроении экономически выгодно применять передачи с твердостью зубьев Я^НВЗБО. При выборе материала для шестерни и колеса следует ориентироваться на применение одной и той же марки стали, но с различной твердостью (различной термообработкой) **. Для лучшей приработки зубьев и равномерного их износа для прямозубой передачи рекомендуется твердость материала шестерни выбирать на 20...30 единиц НВ больше, чем для колеса: HBj^HBg+20...30. Эта рекомендация вызвана тем, что шестерня за один оборот колеса входит в зацепление с ним в передаточное число раз больше, а поэтому возможность усталостного разрушения ее зубьев выше. Для косозубых и шевронных передач материал шестерни целесообразно выбирать с твердостью, значительно превышающей твердость материала колеса — не менее чем на 50...80 единиц НВ : HBi^HB2+50...80. Это позволяет существенно повысить нагрузочную способность косозубых передач. При твердости Я^НРчС45 обоих колес не требуется обеспечивать разную твердость материала шестерни и колеса.

Сложность удаления продуктов высокотемпературной газовой коррозии (окалины) обусловлена наличием в наружных слоях слаборастворимых окислов магнетита (Fe3O4) и гематита (Fe2O3), их высокой твердостью, превышающей твердость металла, на котором они образовались. При наличии слаборастворимых пленок окислов в наружных слоях окалины и их незначительной пористости, что имеет место, например, на поверхности горячекатаных труб, процесс химического (электрохимического) растворения окалины становится продолжительным. Изучение физико-химических свойств и структуры окалины позволило установить, что процесс удаления окислов может быть существенно интенсифицирован при ускорении доступа химически-активной среды (ХАС) к слою вюстита, скорость растворения которого примерно в 20 раз превышает скорость растворения магнетита.

Таким образом, борированные детали вследствие своей высокой твердости, превышающей твердость кварцевых абразивных частиц (твердость кварца равна 1175—1225 кг/мм2), в. условиях, абразивного изнашивания имеют наиболее высокую, износостойкость.

смесь карбидов вольфрама W2C и WC, обладает весьма высокой твердостью, значительно превышающей твердость карбидов вольфрама WC, используемых в твердых сплавах В К.

кой твердостью, превышающей твердость обрабатываемого металла; б) высокой износостойкостью при трении обрабатываемый металл и стружку с большой скоростью и давлением; в) высокой механической прочностью- Изготовленные из стали режущие инструменты после термической обработки

Наибольший урон сельскохозяйственным машинам, горнодобывающему оборудованию, дорожностроительным машинам и т. д. наносит абразивное (и коррозионно-абразивное) изнашивание. Закономерности абразивного изнашивания (рис. 1) установлены фундаментальными исследованиями М. М. Хрущева и М. А. Бабичева [91, 92]. От естественного абразива (главным образом частиц SiO2) с твердостью HV 10 000 МПа избавиться нельзя, можно только защищаться от него, используя уплотнения и, что более эффективно, применяя для трущихся сопряжений материалы с высокой твердостью (желательно превышающей твердость абразива). Как правило, такие материалы хрупки и непригодны для изготовления динамически нагруженных деталей машин. Решением этой проблемы является нанесение износостойких слоев. Повышение износостойкости в некоторых случаях достигается термической обработкой стальных деталей (объемной пли поверхностной), различными химико-термическими методами модифицирования поверхностных слоев, дополнительным наклепом поверхностных слоев. Эффективно применение высоколегированных сталей (содержащих большое количество твердых карбидов), твердых сплавов, керамических материалов (например, корундовой керамики).

В § 8.7 указано, что в косозубых передачах зубья шестерни целесообразно выполнять с твердостью, значительно превышающей твердость зубьев колеса (например, Я,>350 НВ, а Я2 < 350 НВ). При этом за расчетное принимают среднее из [ffH]i и 1ая\г, если выполняется условие (8.56):

Инструментальная сталь должна обладать высокой твердостью, значительно превышающей твердость обрабатываемого материала, износостойкостью и теплостойкостью (способностью сохранять свойства при высоких температурах). Измерительный инструмент, изготовленный из такой стали, должен быть твердым и длительное время сохранять заданные размеры и форму. Рабочие детали штампов и накатных роликов для холодного деформирования (вытяжки, гибки, высадки, пробивки отверстий, накатки, раскатки), сделанные из этой стали, должны иметь высокую твердость, обладать износостойкостью при достаточной вязкости. Все это достигается путем закалки с отпуском, а для измерительного инструмента и за счет искусственного старения.

Наибольший урон сельскохозяйственным машинам, горнодобывающему оборудованию, дорожностроительным машинам и т. д. наносит абразивное (и коррозионпо-абразивное) изнашивание. Закономерности абразивного изнашивания (рис. !) установлены фундаментальными исследованиями М. М. Хрущева и М. А. Бабичева [91, 92]. От естественного абразива (главным образом частиц SiO2) с твердостью HV 10 000 МПа избавиться нельзя, можно только защищаться от него, используя уплотнения и, что более эффективно, применяя для трущихся сопряжений материалы с высокой твердостью (желательно превышающей твердость абразива). Как правило, такие материалы хрупки и непригодны для изготовления динамически нагруженных деталей машин. Решением этой проблемы является нанесение износостойких слоев. Повышение износостойкости в некоторых случаях достигается термической обработкой стальных деталей (объемной или поверхностной), различными химико-термическими методами модифицирования поверхностных слоев, дополнительным наклепом поверхностных слоев. Эффективно применение высоколегированных сталей (содержащих большое количество твердых карбидов), твердых сплавов, керамических! материалов (например, корундовой керамики).