Навигация
Химико-термическая обработка металлов
35167
знаков
0
таблиц
5
изображений
3. Химико-термическая обработка металлов
Химико-термическая обработка заключается в обработке готовых деталей при высоких температурах в активных средах, что приводит к изменению структуры и химического состава поверхностных слоев. Этот вид обработки применяется в том случае, когда свойства поверхностного слоя изделия должны быть иными, чем свойства внутренних слоев. Химико-термическая обработка позволяет получить более твердый износостойкий или коррозионностойкий поверхностный слой. Наиболее распространенным видом химико-термической обработки является цементация.
Цементация – процесс насыщения углеродом поверхностного слоя стали с целью повышения износоустойчивости рабочих поверхностей деталей. Количество углерода в поверхностном слое в результате цементации достигает 1–1,2%, при этом детали хорошо воспринимают закалку. Цементации подвергают стали с содержанием углерода до 0,3%. Глубина насыщения углеродом цементируемой поверхности 0,5–2 мм в зависимости от размеров детали.
Существует несколько способов цементации: твердым карбюризатором, жидким карбюризатором и газообразным карбюризатором (карбюризаторами называются смеси, богатые углеродом). Первым способом производится, в частности, цементация ножовочных полотен, губок клещей.
При цементации твердым карбюризатором детали тщательно очищают и укладывают в стальной ящик с науглероживающей смесью, состоящей из 5–6 мас. ч мелко истолченного древесного угля и 1 мас. ч. соды. Ящик закрывают крышкой, щели промазывают огнеупорной глиной, ставят в холодную печь, постепенно нагревают до температуры 850–920° С и выдерживают при этой температуре определенное время.
По окончании цементации ящики выгружают из печей, охлаждение деталей производится медленно в ящиках. После цементации детали подвергают обязательной термической обработке: закалке и низкому отпуску.
Цементация жидким карбюризатором осуществляется путем погружения деталей в соляные ванны при температуры 830 – 850° С. Карбюризатором при этом являются расплавленные соли, содержащие 75–80% углекислого натрия (сода), 10–15% поваренной соли и 6–10% карбида кремния. Цементация происходит за счет углерода, выделяющегося в ванне при 820–850° С в результате взаимодействия солей с карбидом кремния. Длительность процесса составляет 0,5–2 ч.
Газовая цементация заключается в насыщении поверхности стальных деталей углеродом в атмосфере углеродсодержащих газов.
Газовую цементацию осуществляют в герметически закрытых камерах (муфелях) печей периодического или непрерывного действия путем нагрева при температуре 930–950° С в среде углеродсодержащих газов, например естественных, состоящих в основном из метана и окиси углерода СО. Используют также жидкие карбюризаторы: бензол, пиробензол, осветительный керосин и сжиженный природный газ.
Продолжительность процесса устанавливается в зависимости от требуемой глубины слоя, подлежащего цементации.
4. Неметаллические конструкционные материалы и их применение в теплоэнергетике
Пластическими массами называются неметаллические материалы, получаемые на основе природных и синтетических полимеров и перерабатываемые в изделия методами пластической деформации.
К полимерам относятся природные или искусственные смолы. Искусственные смолы получают из продуктов переработки каменного угля, нефти и другого естественного сырья.
Пластические массы состоят из следующих компонентов: связующие (природные или искусственные смолы), наполнителе пластификаторы, красители и другие специальные добавки.
Смолы являются основой пластических масс и определяют их главные свойства.
Наполнители служат для придания пластической массе прочности, твердости и других свойств. Наполнители бывают органические и неорганические. Органическими наполнителями являются древесная мука, хлопковые очесы, целлюлоза, бумага, хлопчатобумажная ткань, древесный шпон. В качестве неорганических наполнителей используют асбест, графит, стекловолокно, стеклоткань, слюду, кварц.
Пластификаторы увеличивают пластичность и текучесть пластических масс, повышают морозостойкость. Пластификаторами являются спирты, камфары и др.
Красители окрашивают пластическую массу и изделия из нее в определенный цвет. Применяются как минеральные красители (мумия, охра, умбра), так и органические.
В состав пластических масс часто вводят специальные добавки, влияющие на свойства пластических масс, например стабилизаторы – вещества, предотвращающие разложение полимерных материалов во время их переработки и эксплуатации под воздействием атмосферных условий, повышенных температур и других факторов.
Пластические массы характеризуются значительно меньшей плотностью по сравнению с металлами (1,1–1,8 т/м3), наряду с этим прочность некоторых пластических масс приближается к прочности металла. Например, предел прочности стеклопластика при растяжении немногим меньше стали марки Ст5. Замена в строительстве металла пластическими массами снижает массу и металлоемкость конструкций. Пластические массы обладают исключительно высокой пластичностью, благодаря чему трудоемкость изготовления самых сложных деталей из пластических масс значительно меньше трудоемкости изготовления деталей из других материалов. Однако пластические свойства этих материалов проявляются по-разному. Одни из них (термореактивные) при затвердевании полностью теряют свою пластичность, и их невозможно вторично размягчить путем нагревания. Другие пластические массы (термопластичные) можно вторично размягчить и использовать повторно.
Пластические массы не подвержены коррозии, а многие из них стойки к агрессивным средам, поэтому срок их службы более длительный, чем изделий из металла.
Многие пластические массы обладают Электра – и теплоизоляционными свойствами. Некоторые пластические массы с асбестовым наполнителем имеют хорошие фрикционные качества и характеризуются высоким коэффициентом трения, малым износом; другие с тканевым наполнителем обладают антифрикционными свойствами и успешно заменяют бронзу и баббит в подшипниках.
Пластические массы имеют низкую теплостойкость – от –60 до + 200° С, что ограничивает область их применения.
К пластическим массам, применяемым в санитарно-технических и вентиляционных устройствах или изделиях для них, относятся винипласт, полиэтилен, полипропилен, полиизобутилен, полистирол, капрон, фторопласты и др.
Пленкой из винипласта оклеивают поверхности металлических деталей химической аппаратуры, вентиляторы, воздуховоды для защиты от действия агрессивных веществ.
Из полиэтилена изготовляют трубы, соединительные части для труб, детали санитарных приборов (сифоны для умывальников и ванн, смывных бачков, душевых сеток, водоразборной арматуры и др.).
Из полипропилена изготовляют трубы, трубопроводную и водоразборную арматуру, детали сифонов к умывальникам и ваннам.
Полиизобутилен – эластичная пластическая масса, хорошо противостоящая действию кислот, водостойкая. В виде листов и пленки применяется для футеровки вентиляторов и воздуховодов, предназначенных для транспортирования агрессивных паров и газов.
Полистирол–бесцветный прозрачный материал, обладающий высокой водостойкостью. Изделия из полистирола стойки к различным агрессивным жидкостям, в том числе к растворителям нефтяного происхождения. Полистирол обладает достаточно высокой прочностью. Он легко перерабатывается в различные изделия методами прессования, литья под давлением и экструзии при температуре 200–220° С.
Из фторопластов изготовляют химически стойкие прокладки, уплотнения для резьбовых соединений и сальников.
Кроме перечисленных выше пластических масс в санитарно-технических и вентиляционных устройствах используются фена пласты, стеклопластики и другие полимеры, но в значительно меньшей степени.
Похожие работы
... шихты на 1 тонну годных слитков и стоимости передела. Она включает также расход энергии, электродов, огнеупоров, изложниц, зарплату персоналу. Основные технико-экономические показатели способов производства стали. Показатель Способ производства стали конвертер-ный мартеновский электропла-вильный Вместимость плавильного агрегата, т. 250-400 400-600 200-300 Выход годного (стали),% ...
... ферромарганец в количестве, обеспечивающем заданное содержание марганца в стали, а также производят науглероживание, если выплавляют высокоуглеродистые стали (до 1,5% С). Производство стали в электропечах относится к области техники, именуемой общим понятием «электрометаллургия». По сути, электрометаллургия охватывает все промышленные способы получения металлов и сплавов с помощью электрического ...
... и снижения окисления железа в шлак. Технико-экономические показатели работы конвертеров включают производительность, себестоимость и качество. Кислородно-конвертерный процесс является самым производительным из всех процессов производства стали. Современный конвертерный цех с двумя конвертерами (один – в работе, другой – в ремонте) обеспечивает производство до 5 млн. т стали в год. Себестоимость ...
0 комментариев