Технологические процессы предварительной термической обработки детали

С целью улучшения обрабатываемости кованой заготовки и подготовки структуры к окончательной термической обработке заготовку подвергают предварительной термической обработке. Способ предварительной термической обработки выбирается в зависимости от марки стали. Для заготовки из стали 45 выбираем нормализацию. Она заключается в нагреве заготовки до аустенитного состояния, последующей выдержке для прогрева и завершения фазовых превращений, охлаждении на спокойном воздухе. В результате нормализации уменьшаются внутренние напряжения, эвтектоид приобретает более тонкое строение. Благодаря полной фазовой перекристаллизации при нормализации устраняется крупнозернистая структура, полученная при прокатке. Таким образом, основное назначение нормализации заключается в устранении дефектов предыдущих технологических операций (прокатки) и в подготовке структуры с целью улучшения обрабатываемости режущим инструментом. Отметим, что после нормализации сталь будет иметь структуру сорбит (дисперсная ферритно – цементитная смесь). Такая структура будет наилучшей для механической обработки.

Рис. 13 График предварительной термообработки.

Время нагрева стальных изделий до заданной температуры или скорость нагрева зависят главным образом от температуры нагрева, степени легированности стали, конфигурации изделия, мощности и типа печи, величины садки, способа укладки изделия и других факторов. Для электропечи время нагрева равно:

, (74)

где - время нагрева, мин; - норма нагрева, с/мм; - диаметр заготовки, мм; - коэффициент времени нагрева в зависимости от расположения изделий в печи ( при отдельном друг от друга расположении заготовок).

Время выдержки изделий при данной температуре определяется в зависимости от условной толщины заготовки, которая определяется как произведение ее фактической средней толщины на коэффициент формы (K_ф = 1 ).

Время выдержки в электропечи при нагреве под нормализацию составляет:

, (75)

где - условная толщина заготовки, мм.

Время охлаждения заготовки на спокойном воздухе:

, (76)

где - температура нормализации, °С; - скорость охлаждения на спокойном воздухе, °С/с∙ см.