Изложены теоретические основы процессов термической обработки (перенос тепла, законы охлаждения, теплопередача, теплопроводность и температуропроводность). На конкретных примерах, но с общих позиций рассмотрены технологические процессы термической обработки различных изделий, патентирование проволоки прокатки, шестерен, инструмента и т. д. , дефекты, возникающие при термообработке, и пути их устранения.
Предназначена для инженерно-технических работников металлургической и машиностроительной промышленности, занимающимся вопросами термообработки. Ил. 499. Табл. 74. Библиограф, список: 333 назв.
Оглавление
Предисловие к русскому изданию................. 7
Предисловие............................ 8
Введение............................... 9
1. Основы процессов термической обработки............ 11
1.1. Процессы теплопередачи.................... 11
1.1.1. Постановка вопроса ..................... И
12. Основные закономерности процессов передачи тепла ...... 12
.1.3. Теплопереход ........................ 15
.1.4. Теплопроводность в твердых телах .............. 23
.1.5. Температуропроводность в твердых телах ........... 31
.1.6. Температурные поля в твердых телах............. 35
.1.7. Продолжительность нагрева и охлаждения при термообработке . . 43
.1.8. Пример расчета ....................... 46
1.2. Массоперенос........................ . 50
1.2.1. Массоперенос при химико-термических процессах ....... 51
1.2.2. Термодинамический анализ реакций, протекающих при химико-термической обработке железных сплавов ........... 57
1.2.3. Кинетика массопереноса при химико-термической обработке железных сплавов......................... 67
1.3. Напряжения в термически обработанных заготовках (деталях) ... 74
1.3.1. Остаточные (внутренние) напряжения............. 74
1.3.2. Определение, классификация и образование остаточных напряжений 77
1.3.3. Измерение остаточных (внутренних) напряжений........ 80
1.3.4. Изменение размеров и формы тела из-за наличия термических напряжений .......................... 86
1.3.5. Изменение размеров и формы тела из-за наличия структурных напряжений.......................... 87
1.3.6. Дефекты кристаллического строения (напряжения III рода) . . 89
1.3.7. Наложение остаточных (внутренних) напряжений различного рода
и происхождения....................... 90
Библиографический список.................. 95
2. Техническое обеспечение процесса термообработки изделий...... 98
Общие положения....................... 98
.1. Пределы применимости эмпирической технологии ....... 99
.2. Предельная производительность теоретически обоснованных тех-
нологических процессов
.3. Техническое обеспечение как элемент научной технологии .... 103
.4. Методы технического обеспечения............... 103
.5. Нормальный вид функциональных уравнений технологического процесса термообработки ..................... 108
2.1.6. Основная структура технологического процесса термообработки . . 109
2.2. Использование методов технического обеспечения ........ 111
2.2.1. Вывод уравнений, определяющих процесс термообработки .... 111
2.2.2. Вывод уравнения, описывающего процесс улучшения вала .... 112
2.2.3. Критическая оценка выбранного примера............ 116
Библиографический список .................. 118
3. Обзор основных методов термообработки............. 119
3.1. Классификация основных методов термообработки........ 119
3.2. Термические методы ...................... 122
3.2.1. Диффузионный отжиг..................... 126
1* 3
3.2.2. Отжиг на крупное зерно................... 131
3.2.3. Отжиг для снятия напряжений................ 133
3.2.4. Рекристаллизационный отжиг................. 137
3.2.5. Смягчающий отжиг (отжиг на зернистый перлит)....... 140
3.2.6. Нормализация........................ 147
3.2.7. Закалка........................... 155
3.2.8. Отпуск........................... 164
3.2.9. Термическое (искусственное) старение............. 170
3.3. Методы химико-тзрмической обработки ............. 173
3.3.1. Цементация ......................... 175
3.3.2. Азотирование......................... 176
3.3.3. Борирование......................... ПТ
3.3.4. Нитроцементация....................... 178
3.3.5. Сульфонитрирование и сульфонитроцементация......... 181
3.3.6. Методы диффузионного осаждения металлов.......... 181
3.3.7. Метод диффузионного осаждения металла и неметалла..... 186
3.4. Методы термодеформационной обработки ............ 187
3.4.1. Металловедческие основы ТМО................ 190
3.4.2. Методы ТМО......................... 197
Библиографический список ..................... 202
4. Специальные виды термообработки................ 205
4. . Патентирование проволоки................... 205
4. .1. Требования к проволоке, особенно к волоченной канатной..... 205
4. .2. Металловедческие проблемы.................. 206
4. .3. Теплотехнические проблемы.................. 208
4. .4. Поверхностные реакции.................... 211
4. .5. Техническое осуществление процесса ............. 212
Библиографический список..................... 227
4.2. Термообработка мер....................... 227
4.2.1. Требования к мерам, определяющие методы их изготовления и обработки ........................... 228
4.2.2. Металловедческие проблемы.................. 229
4.2.3. Вопросы теплотехники .................... 239
4.2.4. Техническая реализация процесса '............... 240
Библиографический список .................... 248
4.3. Термообработка инструментов из быстрорежущей стали .... 248
4.3.1. Основные свойства, области применения и особенности изготовления инструментов......................... 249
4.3.2. Основы технологии процесса термообработки инструмента из быстрорежущей стали...................... 250
4.3.3. Техническое осуществление процесса ............. 258
4.3.4. Промышленное оборудование для термообработки режущих инструментов из быстрорежущих сталей............... 263
Библиографический список..................... 263
4.4. Термообработка валков холодной прокатки........... 264
4.4.1. Общие положения....................... 264
4.4.2. Металловедческие проблемы.................. 265
4.4.3. Состояние поверхности.................... 271
4.4.4. Теплотехнические вопросы .................. 272
4.4.5. Техническое осуществление процесса............. 275
4.4.6. Техническое оснащение установок............... 282
4.4.7. Конструкция валков применительно к технологии их обработки 286
4.4.8. Математическое описание процесса закалки с использованием индукционного нагрева..................... 288
Библиографический список ..................... 291
4.5. Термообработка крупных поковок................ 291
4
4.5.1. Требования к крупным поковкам ............... 291
4.5.2. Металловедческие вопросы .................. 294
4.5.3. Технология термообработки изделий большого сечения...... 299
Библиографический список..................... 301
4.6. Цементация зубчатых колес .................. 302
4.6.1. Работоспособность зубчатых колес . . ;,............ .302
4.6.2. Выбор материала....................... 314
4.6.3. Основные зависимости и закономерности процесса цементации _ 324
4.6.4. Технология процесса цементации............... 341
4.6.5. Деформация цементованных зубчатых колес, обусловленная короблением при закалке..................... 355
Библиографический список.................... . 366
4.7. Газовое азотирование цилиндрических червяков........ . 367
4.7.1. Требования к деталям, обусловленные условиями эксплуатации 369
4.7.2. Выбор материала....................... 371
4.7.3. Поверхностные реакции.................... 373
4.7.4. Теплотехнические вопросы.................. 381
4.7.5. Технология процесса газового азотирования.......... 382
4.7.6. Контроль азотированных цилиндрических червяков ...... 390
Библиографический список..................... 391
4.8. Термообработка машиностроительных и инструментальных сталей в контролируемой газовой атмосфере, обеспечивающей отсутствие обезуглероживания и окалинообразования............ 392
4.8.1. Физико-химические основы взаимодействия окислительных и обезуглероживающих газовых атмосфер со сталью......... 393
4.8.2. Покрытие стали окалиной ........:........ . 400
4.8.3. Обезуглероживание стали................... 402
4.8.4. Контролируемые атмосферы для термообработки без обезуглероживания и окалинообразования ................. 408
4.8.5. Технология термообработки стали с предотвращением обезуглероживания и окалинообразования................ 412
Библиографический список..................... 420
4.9. Обработка деталей путем диффузионного осаждения карбидов металлов .............................. 423
4.9.1. Требования к деталям, на которые нанесен слой карбидов металлов 423
4.9.2. Материаловедческие вопросы.................. 424
4.9.3. Процессы, протекающие при образовании слоя......... 4?8
4.9.4. Технология диффузионного осаждения карбидов........ 433
Библиографический список ..................... 437
4.10. Термомеханическая обработка рессорно-пружинной стали .... 438
4.10.1. Требования к рессорам и пружинам............. 438
4.10.2. Основные металловедческие положения............ 441
4.10.3. Теплотехнические вопросы.................. 450
4.10.4. Поверхностные реакции ................... 450
4.10.5. Технологический процесс .................. 451
Библиографический список ..................... 459
5. Дефекты при термообработке................... 460
5.1. Анализ причин брака ..................... 460
5.2. Дефекты при отжиге...................... 463
5.3. Дефекты при закалке и улучшении............... 471
5.4. Дефекты при химико-термической обработке........... 486
Библиографический- список ..................... 492
6. Техника осуществления процессов термообработки......... 493
6.1. Конструкция типовых установок ................ 493
5
6.1.1. Выбор установок для термообработки 493
6.1.2. Основное оборудование................•.' 505
6.1.3. Вспомогательные материалы и средства . . '.......... 545
6.1.4. Соединение установок /................. . . 552
6.2. Техника измерения, управления и регулирования .... 557
6.2.1. Контроль температуры ............ ....... 557
6.2.2. Контроль атмосферы................... 571
fi1',°S?Ha ТРУДЭ ...........'•'.'.'.'.'.'.'.'.'.'.'.'.'. 583
о.а.1. Общие положения............... 583
6.3.2. Мероприятия по технике безопасности при применении защитных
и реакционных газов.....,....... 587
Библиографический список.............. 505
Предисловие
к русскому изданию
Вопросы совершенствования технологии термической обработки стальных изделий — это по существу вопросы повышения качества машин и аппаратов современной техники. Этим определяется актуальность и важность научно-технического направления, предусматривающего создание новых и совершенствование существующих технологических процессов объемной и поверхностной термической, термомеханической и химико-термической обработки изделий, изготовленных из строительных, машиностроительных и инструментальных сталей. При этом получение высоких и однородных заданных свойств должно быть обеспечено автоматизированными термическими операциями в высокопроизводительных агрегатах. Среди контрольных параметров технологического процесса в последние годы на передний план все больше выходят методы анализа структуры наряду с созданием быстродействующей аппаратуры по контролю и регулированию температурных, деформационных и химических факторов, определяющих протекание и качество в целом запланированного и реализованного цикла термической обработки ответственных стальных изделий.
Все эти важнейшие проблемы современного металлургического и машиностроительного производства нашли свое отражение в предлагаемой советскому читателю переводной книге «Технология термической обработки стали», написанной коллективом ученых и производственников ГДР. Книгу эту отличает редко, к сожалению, встречающееся в технической литературе сочетание:
а) высокого научного уровня излагаемого материала; первые три главы книги посвящены научным основам процессов термической обработки (теплопередаче, диффузии, фазовым и структурным превращениям), причем авторы сумели изложить эти основные положения физического металловедения кратко, но с необходимой глубиной;
б) конкретность, наглядность и обстоятельность при описании различных процессов термической обработки, что достигается привязкой каждого такого процесса к определенной детали: патентирования — к проволоке, цементации — к зубчатым колесам, закалки и отпуска — к крупным поковкам и к мерам длины, азотирования — к червячным передачам, термомеханической обработки — к рессорным полосам и т. д.;
в) обстоятельность и комплексность подачи всего материала: в книге нашли отражение вопросы экономики, типовых планировок цехов, оснащения и работы контрольно-измерительной аппаратуры, техники- безопасности, размещения оборудования, грузопотоков и т. д.
Цена: 300руб.
