Оптимизация технологического процесса изготовления детали «Корпус», которая входит в узел фурма (инжектор) автоматизированная (Исследовательская часть дипломного проекта), страница 15

 Температуры отпуска: 350—400° С, 30—60 мин (при более вы­соком нагреве усиливается окисление) и 150—160° С, 2—3 ч для деталей высокой точности (иглы топливной аппаратуры, измери­тельные инструменты).

1.8. Способы улучшения поверхностного слоя инструмента.

Улучшение свойств поверхностного слоя достигается химико-термической обработкой и позволяет повысить стойкость инструментов в 1,5—3 раза при условии, что: 1) слой, созданный обработкой, прочно связан с основным металлом и имеет большие твердость, теплостойкость или стойкость против коррозии, чем нижележащие слои, и 2) учитывается характер износа, переточки и сечение инструментов.

Такая обработка целесообразна для инструментов, сохраняю­щих улучшенный слой после переточки полностью (резьбовые и червячные фрезы, долбяки, протяжки, фасонные резцы, метчики и др.) или частично (сверла, зенкеры, многие штампы). Не следует применять обработку для повышения твердости поверхностного слоя инструментов небольшого диаметра (до 5 мм) или с очень тон­кой кромкой, чтобы не вызвать излишней хрупкости.

Выбор способа химико-термической обработки обусловлен не только требованиями, предъявляемыми к поверхностному слою, но и температурой, при которой выполняется эта обработка, и теплостойкостью стали.

Более универсальными и пригодными для всех инструмен­тальных сталей являются низкотемпературное цианирование, азотирование или нитроцементация (желательно с последующим оксидированием). Влияние их на свойства и стойкость инстру­ментов примерно одинаково. На поверхности инструмента в ре­зультате выполнения этих обработок создается слой высокой твердости, износостойкости (особенно при трении по металлу) и теплостойкости, возникают полезные сжимающие напряжения, повышается предел выносливости и снижается налипание.

Остальные свойства слоя определяются твердостью сердцевины.

Если ее твердость высокая (HRC > 58—60), что соблюдается для сталей быстрорежущих и полутеплостойких штамповых для холодного деформирования, то выполнение любой из указанных обработок повышает также сопротивление пластической дефор­мации и, следовательно, смятию рабочей кромки при повышенных напряжениях.

Цементация и высокотемпературное цитирование меньше повышают твердость и не изменяют теплостойкость, но создают упрочненный слой большей толщины. Они эффективнее повышают износостойкость штампов холодного деформирования, в том числе высадочных, работающих при несколько повышенных давлениях, — форм литья под давлением, нагревающихся до более низких тем­ператур, и форм прессования полимеров в основном простой формы.

Борирование и диффузионное хромирование обеспечивают наи­более высокую износостойкость, в том числе при абразивном изнашивании и при нагреве, но из-за небольшой толщины образующегося поверхностного слоя высокой твердости, эти способы пригодны главным образом для условий работы при меньших удельных нагрузках.

1.8.1 Низкотемпературное цианирование.

Процесс заключается в насыщении поверхностного слоя азо­том и углеродом.

Непосредственно на поверхности цианированного слоя может образоваться тонкий нетравящийся светлый слой. Ниже распо­лагается более толстая темнотравящаяся зона, не имеющая рез­кой границы с основной структурой. В наружном светлом слое (наряду с карбидами, если цианируют заэвтектоидную или ледебуритную сталь) образуются це­ментит и нитрид железа; ε-фаза. Твердость слоя не очень высокая: HV 840—890 (HRC 64—65); слой хрупок из-за присут­ствия цементита и нитрида и в эксплуатации быстро изнаши­вается. Его толщина не должна превышать 2—3 мкм.

Основное влияние оказывает темно-травящаяся зона. Она представляет тонкую смесь мартенсита, карбидов и образовавшихся карбонитридных фаз, в которых в отличие от светлого слоя преобладает фаза типа М3 (С, W); ее твердость высокая:  HV 1000—1100 (HRC 69—70) и превышает твердость e-фазы и мартенсита.

1.8.2. Азотирование и нитроцементация.