Закаленной поверхности

Назначение — резцы и фрезы при обработке с небольшой скоростью резания твердых металлов (валки с закаленной поверхностью), гравировальные резцы при очень напряженной работе, прошивные пуансоны и т, д.

Группу гильз из серого легированного чугуна подвергают закалке до твердости HRC 42—50. Эта группа гильз получила широкое распространение в автомобильных и тракторных двигателях внутреннего сгорания отечественных и зарубежных конструкций. Закалка гильз — с нагревом ТВЧ (поверхности отверстий) или объемная. Гильзы с закаленной поверхностью отверстия имеют значительные внутренние напряжения и после дополнительной термической обработки при отпуске. Эти напряжения вызывают существенные деформации гильзы как при термической обработке, так и при снятии припуска на последующих операциях технологического процесса. Для таких гильз требуется «выстой» с целью стабилизации деформаций перед финишными операциями и окончательным контролем. Возможность уменьшения деформации после закалки зависит от равномерности закаленного слоя, сохранения этой равномерности при дальнейшей обработке и обеспечения равномерного снятия закаленного слоя. Эти положения трудно выполнить. При объемной закалке напряжения в гильзе получаются меньшими,

Резцы для обработки с умеренной скоростью резания твердых материалов (например, чугунных валков с закаленной поверхностью и т. п.); гравировальные резцы для очень напряженной работы; фрезы для обработки с умеренной скоростью резания самых твердых материалов (например, валков с закаленной поверхностью и т. п.)

Марка ХВ5 — для токарных, строгальных и рифельных резцов, для гравировальных резцов, фрез при умеренной скорости резания самых твердых материалов, как, например, валков чугунных с закаленной поверхностью и панцырных плит.

На рис. 12 приведены результаты экспериментального определения остаточных напряжений в образцах из стали 40Х с закаленной поверхностью на глубине 2—2,5 мм различной кривизны [3]. Закалку опытных образцов производили на ламповом генераторе при одновременном нагреве всей закаливаемой поверхности. Эпюры показывают, что в поверхностных слоях наружной цилиндрической поверхности возникают значительные остаточные сжимающие напряжения. В поверхностных слоях внутренней цилиндрической поверхности остаточные сжимающие напряжения имеют только небольшую величину (для отверстия диаметром 40 мм) или переходят в растягивающие напряжения (для отверстия диаметром 20 мм).

Рис. 12. Эпюры остаточных напряжений для образцов из стали 40Х с закаленной поверхностью различной кривизны

ХВ4 Инструменты для чистового резания твердых материалов (отбеленный чугун, валки с закаленной поверхностью) с небольшой скоростью, граверный инструмент, прошивные пуансоны

ХВ4Ф 255 Резцы, фрезы (для обработки с небольшой скоростью твердых металлов, например валков с закаленной поверхностью), гравировальные инструменты при очень напряженной работе

Назначение — резцы и фрезы при обработке с небольшой скоростью реза-ния твердых металлов (валки с закаленной поверхностью), гравировальные резцы при очень напряженной работе, прошивные пуансоны и т, д.

ХВ4 Инструменты для чистового резания твердых материалов (отбеленный чугун, валки с закаленной поверхностью) с небольшой скоростью, граверный инструмент, прошивные пуансоны

Для ускорения ремонта токарных станков при износе передней шейки шпинделя или бронзового вкладыша свыше предельных размеров и с целью обеспечения более длительного срока службы этого сопряжения можно применять металлизацию шеек шпинделя латунью, при этом бронзовый подшипник заменяют стальным (сталь 40ХН) с закаленной поверхностью до HRC 55—62 (метод обращенной подшипниковой пары см. на стр. 342).

Назначение. Для резцов и фрез при обработке с небольшой скоростью резания твердых материалов (валков с закаленной поверхностью), для гравировальных резцов при очень напряженной работе, для зубоврачебных боров и др. Красностойкость

Шлифование резьбы применяется главным образом для резьбового режущего и измерительного инструмента, так как с помощью этого метода можно получить весьма точную резьбу на закаленной поверхности.

Отдельные контрольные испытания на надежность непосредственно в цехах завода-изготовителя могут осуществляться и для более сложных узлов и агрегатов-двигателей, коробок передач и редукторов, гидросистем и др. (см. гл. 11). Следует обратить внимание на необходимость тщательного анализа не только результативности, но и последствий контроля для особо ответственных деталей в случае, когда производится контроль надежности для каждого экземпляра и этот экземпляр поступает в эксплуатацию. Можно привести немало примеров, когда контрольно-испытательные воздействия на изделие ухудшают его характеристики качества. Например, резервуары и емкости (баки), в которых должна помещаться жидкость (например, горючее), испытываются при давлениях, больших, чем рабочее. При этом, чем выше требования к емкости, тем давление при испытании больше превосходит рабочее, чтобы была гарантия его надежной работы при эксплуатации. Однако в этом случае силовые воздействия при контрольном испытании могут настолько повлиять на прочностные характеристики, что сделают изделие менее надежным в работе — будут способствовать более быстрому его разрушению. Другой пример — контроль прецизионных деталей с высокими требованиями к качеству поверхности, например, гидравлического золотника 14-го класса шероховатости. При измерении ножка индикаторного прибора оставляет след даже на закаленной поверхности, что сказывается на эксплуатационных показателях изделия. Здесь допустим лишь бесконтактный метод контроля.

Удар закаленной поверхности с твердостью HRC 58—62 по слою твердых абразивных частиц сопровождается образованием на ней лунок и дроблением абразива. Образование лунок сопровождается упругопластическим деформированием поверхностного слоя в зоне контакта абразивных зерен с поверхностью изнашивания.

При соударении закаленной поверхности высокой твердости с твердыми абразивными частицами по периметру образующихся при этом лунок зарождаются хрупкие трещины, которые соединяются с трещинами соседних лунок и самими лунками (рис. 25). Из-за повышенной хрупкости поверхности изнашивания перемычки вокруг лунок оказываются пораженными хрупкими трещинами, что облегчает их откалывание в момент соударения. Следовательно, при ударно-абразивном изнашивании твердых и хрупких структур происходит интенсивное хрупкое выкрашивание металла, заключенного

Рис. 25. Хрупкое выкрашивание при ударно-абразивном изнашивании закаленной поверхности

Например, при измерении зубьев колес следует регистрировать размер по зубу с наибольшей толщиной (во избежание заклинивания зубьев в паре); при контроле твердости закаленной поверхности следует регистрировать

Закаленная деталь снимается и заменяется следующей. Подобный процесс называют иногда закалкой «с находом». При закалке необходимо соблюдать постоянство отбираемой от генератора мощности (или напряжения генератора), постоянство скорости движения и постоянство напора воды, подаваемой в спрейер. Выполнение технических условий па границе закаленной зоны гарантируется точностью установки путевых выключателей и торца детали в станке. Желательно, чтобы торец, во избежание сколов закаленного слоя, имел небольшую фаску и был без близко расположенных к закаленной поверхности выточек или отверстий.

брызг от спрейера под индуктор в нижних частях зоны нагрева. Подливы вызывают местные понижения температуры, мягкие пятна на закаленной поверхности. Во избежание этого закалочный индуктор, кроме спрейера для закалочной жидкости, снабжается еще спрейером для подачи струй сжатого воздуха в зазор между индуктором и деталью. Деталь с цилиндрической закаливаемой поверхностью вращается для выравнивания границы зоны нагрева и зоны охлаждения. Воздушное дутье не должно быть сильным, чтобы не изменять угол падения струй охладителя на поверхность детали.

Опытный калильщик часто уже по внешнему виду закаленной поверхности, ее цвету может заключить правильно ли выбрана температура нагрева поверхности, указать границы закаленного слоя, установить наличие мягких пятен, трещин, но это не исключает необходимости травления закаленной поверхности для определения границ закаленного слоя, люминесцентного анализа на трещины, измерения твердости поверхности.

закаленной поверхности. При уменьшении угла а время между концом нагрева и началом охлаждения возрастает, растут нерациональные потери тепла на теплопередачу и излучение. Угол а подбирается опытным путем таким образом, чтобы охлаждение началось сразу после того, как в нагреваемом слое произойдут превращения, необходимые для получения заданных результатов термообработки [11, 14].

В современных автомобилях все шестерни коробки перемены передач и редукторов после цементации или нитроцементации должны иметь высокую твердость закаленной поверхности, поэтому нагревать их до указанной температуры перед посадкой без ухудшения качества и потери твердости невозможно. Для сохранения качества и получения прочного соединения на заводе был разработан и использован способ х термической сборки с обеспечением натяга в момент закалки при поверхностном нагреве т. в. ч. зубчатого насадного венца применительно к изготовлению четырехзвенного блока шестерен коробки перемены передач автомобиля ГАЗ-53А и шестерни колесного редуктора. В указанных примерах насадной венец первой передачи и заднего хода, имеющий z = 14, и т — 4,25, изготовляется из стали 18Х2Н4ВА, а остальной блок — из стали 35Х; насадной венец шестерни колесного редуктора, имеющий z = 41 и т = 5, изготовляется из стали 20ХНМ, а ступица — из чугуна марки СЧ18-36.