Методические указания к выполнению курсовой работы по технологии термической обработки, страница 8

2.2.2 Определение температуры нагрева изделий и режима

нагрева

Изделия из доэвтектоидных углеродистых и низколегированных сталей нагреваются при закалке, нормализации и отжиге до температуры, определяемой из выражения

t_мк  = Ас₃ + (30 ÷ 60),  ^оС                                 (2.1)

Отжиг и закалка изделий из заэвтектоидных сталей производится от температур

T_мк = Ас₁ + (30  ÷ 60), ^оС                                 (2.2)

Критические точки Ас₃ и Ас₁ приводятся в литературе, например,  в марочнике сталей [5], а также во многих справочниках по термообработке. При нагреве изделий из сталей, легированных карбидообразующими элементами (Сч, Мо, W, V, Ті, Nв), к значениям Ас₁ и Ас₃ добавляется 50 ÷ 60 ^оС, а если нагреваются изделия из углеродистых сталей и из сталей, легированных некарбидообразующимися элементами, добавляется 30-40 ^оС. При ХТО  температуры нагрева приводятся в [1, 2, 6].

Для среднелегированных  (сумма легирующих элементов более 3-4 %) и особенно высоколегированных сталей температура нагрева при различных видах термообработки определяется необходимой степенью растворения специальных карбидов. Эти температуры для стандартных марок сталей установлены опытным путем и проверены в производстве. Данные по температурам нагрева под различные виды термообработки приведены в различных справочниках, но удобнее всего пользоваться учебником [6], в котором в соответствующих разделах приведены таблицы со справочными данными. Для многих марок конструкционных сталей необходимые данные приводятся также в справочнике [5].

Режим нагрева назначается с учетом возникающих при нагреве термических напряжений. Они тем выше, чем выше скорость нагрева и чем массивнее нагреваемое изделие. Для большинства изделий, изготавливаемых из достаточно пластичных конструкционных сталей, термические напряжения при нагреве не представляют опасности, так как при достижении уровня предела текучести происходит малая пластическая деформация и трещины не образуются. Такие изделия греют с такой скоростью, с какой это возможно греть в данной печи. В этом случае говорят, что нагрев производится «по мощности печи». Однако в ряде случаев, когда греются массивные детали из сталей с пониженной пластичностью, возникает опасность возникновения трещин в центральной части сечения изделий, так как растягивающие термические напряжения могут превзойти предел прочности данной стали. Положение усугубляется тем, что максимальные термические напряжения сосредотачиваются в наиболее холодной  части изделия и действуют по наиболее жесткой схеме – по схеме всестороннего растяжения. В этих условиях стали наиболее склонны к хрупкому разрушению, т.е. к образованию хрупких трещин. В связи с этим такие изделия до 500-550 ^оС в центре сечения греют замедленно, а затем по мощности печи, так как при нагреве до 500 ^оС и более высоких температур пластичность даже «хрупких» сталей возрастает настолько, что становится достаточной для релаксации термических напряжений без образования трещин. К изделиям из «хрупких» сталей должны быть отнесены те, которые изготовлены из легированных сталей с содержанием углерода > 0,25-0,3 %, из инструментальных сталей и отливки из любых сталей. Для этих изделий, если критерий Био  Ві ≥ 0,3, должен быть принят двухступенчатый нагрев, а если Ві < 0,3, то их можно греть по одноступенчатому режиму. По одноступенчатому режиму греют также  изделия из пластичных малоуглеродистых сталей с любым значением критерия Био.