Сталь 45 азотирование твердость

Обновлено: 27.03.2024

1.1. Азотирование применяют с целью повышения поверхностной твердости, износостойкости, теплостойкости, усталостной прочности и коррозионной стойкости изделий машиностроения.

1.2. Процессы азотирования классифицируют, в зависимости от температуры проведения процесса, способа нагрева и агрегатного состояния насыщающей среды. Классификация процессов азотирования представлена на чертеже.

Примечание . В настоящих методических указаниях рассмотрены вопросы низкотемпературного газового и жидкостного азотирования сталей.

1.3. Технологические возможности процесса азотирования позволяют создавать на металлах и сплавах поверхностные диффузионные слои, которые в сочетании с объемными свойствами материала придают изделиям комплекс механических и физико-химических свойств, определяющих их эксплуатационную надежность.

1.4. Выбор соответствующей марки стали, температурно-временного режима азотирования и состава насыщающей среды обеспечивает создание механических и физико-химических свойств диффузионного слоя. Это достигается за счет образования в поверхностном слое изделия высокоазотистых нитридных или карбонитридных фаз и диффузионной зоны внутреннего азотирования.

1.4.1. Нитридная (карбонитридная) зона оптимального состава и строения поверхности изделий обеспечивает им высокую коррозионную стойкость, износо- и задиростойкость.

1.4.2. Диффузионный слой с развитой зоной внутреннего азотирования способствует повышению пределов прочности и выносливости изделий.

1.4.3. Оптимизацию структуры, строения, плотности и размеров нитридной (карбонитридной) зоны и зоны внутреннего азотирования для данного материала осуществляют регулированием активности насыщающих сред и, применением оптимальных режимов химико-термической обработки.

1.5. Эффект азотирования в значительной мере зависит от правильного проведения подготовительных и заключительных операций*.

* Методы оценки показателей качества азотированного слоя (см. Рекомендации «Упрочнение стальных изделий химико-термической обработкой. Поверхностное насыщение углеродом и азотом. Методы оценки показателей качества». М., Изд-во стандартов, 1976, 63 с.).

1.5.1. Для получения требуемого комплекса физико-механических свойств поверхностного слоя и сердцевины перед азотированием изделия подвергают термической обработке. Температуру отпуска после закалки назначают на 20 - 30 °С выше температуры азотирования.

Примечание . Для некоторых сталей существует возможность совмещения режима отпуска (старения) с процессом азотирования.

1.5.2. С целью предотвращения снижения толщины диффузионного слоя и получения «пятнистой» твердости перед азотированием производят специальную подготовку поверхности изделий.

1.5.2.2. Коррозионно-стойкие стали перед азотированием подвергают травлению в водных растворах кислот для удаления окисной пленки. Для депассивации высокохромистых сталей применяют четыреххлористый углерод или хлористый аммоний.

1.5.2.3. Для местной защиты поверхности изделий от азотирования применяют: защитные обмазки; гальваническое покрытие оловом; химическое или гальваническое никелирование (для коррозионно-стойких сталей); метод окисления (для аустенитных высокомарганцовистых, дисперсионно-упрочненных сталей).

1.5.3. Азотирование - завершающая операция технологического процесса, после которой может следовать шлифование или доводка. При последующей механической обработке после азотирования возможно ухудшение качества изделий за счет частичного или неравномерного удаления поверхностных зон диффузионного слоя.

Классификаций процессов азотирования


1.6. Процесс азотирования обеспечивает высокую точность изготовления изделий. После азотирования деформация изделий минимальна. Поэтому при выборе метода поверхностного упрочнения по критерию минимальной деформации предпочитают низкотемпературное азотирование другим методам химико-термической обработки.

2. СТАЛИ, ПОДВЕРГАЕМЫЕ АЗОТИРОВАНИЮ

2.1. Назначение изделия, условия эксплуатации, а также цель, с которой проводится процесс поверхностного упрочнения, определяют выбор конкретной азотируемой стали.

2.2. Процессу азотирования подвергают в принципе все стали, используемые в машиностроении.

Примечание . Не рекомендуется подвергать азотированию стали с высоким содержанием никеля (более 20 %).

2.3. Выбранные стали должны обеспечивать работоспособность изделия в целом как поверхности, так и сердцевины. В первом случае это достигают оптимальными технологическими режимами азотирования, во втором - термической обработкой изделия перед азотированием.

3. ВЫБОР НАСЫЩАЮЩИХ СРЕД ДЛЯ ГАЗОВОГО И ЖИДКОСТНОГО АЗОТИРОВАНИЯ

3.1. Идентичное строение и состав диффузионного слоя, а следовательно, и комплекс физико-механических свойств изделий получают как при газовом, так и при жидкостном азотировании.

3.2. Основными критериями выбора насыщающих сред азотирования являются:

химический состав стали;

назначение применяемого метода;

возможность управления технологическим процессом;

обеспечение непрерывности технологического процесса;

обеспечение безопасности обслуживающего персонала и охраны окружающей среды.

3.3. Состав насыщающей среды должен обеспечивать получение диффузионного слоя оптимального состава и строения, определяющего работоспособность изделий в требуемых условиях эксплуатации.

3.4. Регулирование технологического процесса обеспечивает стабильность его протекания, воспроизводимость и получение диффузионного слоя требуемого состава и строения.

4. ГАЗОВОЕ АЗОТИРОВАНИЕ

4.1. Газовое азотирование применяют для поверхностного упрочнения углеродистых и легированных конструкционных сталей и сплавов, нитраллоев для получения высокой поверхностной твердости, сохраняющейся при длительном нагреве. При газовом азотировании толщина диффузионного слоя достигает 0,5 мм.

4.2. Процесс газового азотирования позволяет осуществить регулирование процесса насыщения для получения диффузионного слоя оптимального состава и строения, непрерывность процесса азотирования изделий массового производства и обеспечение безопасности труда.

4.3. Газовое азотирование проводят в печах различной конструкции периодического и непрерывного действия - шахтных, камерных, толкательных и конвейерных. Основные типы печей приведены в справочном приложении.

4.4. Температуру азотирования выбирают в зависимости от химического состава азотируемой стали, требуемой твердости поверхности, конструктивной жесткости изделий и установленного допуска на величину деформации при азотировании. Чем выше температура азотирования, тем, при прочих равных условиях, больше толщина слоя, ниже твердость поверхности и больше деформация.

4.5. Для сокращения длительности азотирования используют двухступенчатый режим. В этом случае твердость поверхности несколько ниже, чем при азотировании с постоянной температурой, а деформация несколько больше.

4.6. В качестве насыщающей среды для газового азотирования используют:

аммиак, разбавленный азотом (водородом, инертным газом, продуктами диссоциации аммиака);

аммиак с добавлением углеродосодержащих газов (природный газ, эндогаз, экзогаз, продукты пиролиза триэтаноламина, синтина, керосина и др.);

аммиак с добавлением серосодержащих веществ.

4.7. Азотирование в аммиаке

4.7.1. Азотирование в аммиаке (ГОСТ 6221-75) применяют для упрочнения изделий из среднеуглеродистых сталей, работающих на износ в условиях знакопеременных нагрузок, а также для повышения стойкости режущего инструмента (сверл, метчиков, накатников и др.). Режимы азотирования наиболее распространенных сталей приведены в табл. 1 - 4.

4.7.2. При азотировании в аммиаке изделий из сталей различного назначения толщина диффузионного слоя и его свойства зависят от степени диссоциации аммиака и температурно-временных режимов азотирования.

4.7.3. Степень диссоциации аммиака (отношение объема продиссоциированного аммиака к общему объему газа, %) выбирают в зависимости от состава азотируемой стали и температуры процесса. Рекомендуемые степени диссоциации аммиака для некоторых сталей приведены в табл. 5.

Сталь 45 конструкционная углеродистая качественная

Цифра 45 указывает среднее содержание углерода в сотых долях процента, т.е. содержание углерода в стали 45 составляет 0,45%.



Характеристики и назначение

Сталь марки 45 относится к конструкционным углеродистым нелегированным специальным качественным сталям с нормальным содержанием марганца.

Сталь марки 45 применяется для изготовления:

  • муфт насосных штанг,
  • вал-шестерни,
  • валов центробежных насосов,
  • штоков грязевых насосов,
  • пальцев крейцкопфов грязевых насосов,
  • компрессоров,
  • роторов,
  • стволов и переводников вертлюгов,
  • переводников для рабочих и бурильных труб,
  • корпусов колонковых долот,
  • роликов превентора,
  • конических шестерен,
  • шестерни,
  • фиксаторов и шпонок буровых станков,
  • цепных колес буровых лебедок,
  • штифтов,
  • упорных винтов,
  • скалок насосов,
  • цапф,
  • коленчатые и распределительные валы,
  • шпиндели,
  • бандажи,
  • цилиндры,
  • кулачки,
  • другие нормализованные, улучшаемые и подвергаемые поверхностной термообработке детали, от которых требуется повышенная прочность.

Применение стали 45 для деталей арматуры и пневмоприводов, не работающих под давлением и не подлежащих сварке, предназначенных для эксплуатации в условиях низких температур

Марка стали Закалка + отпуск при
температуре, °С
Примерный уровень
прочности, Н/мм 2 (кгс/мм 2 )
Температура
применения не ниже,°С
Использование в
толщине не более, мм
45 500 900 (90) -50 20
  1. При термической обработке на прочность ниже указанной в графе 3 или при использовании в деталях с толщиной стенки менее 10 мм температура эксплуатации может быть понижена.
  2. Максимальная толщина, указанная в графе 5, обусловлена необходимостью получения сквозной прокаливаемости и однородности свойств по сечению.

Применение стали 45 для изготовление крепежных деталей (ГОСТ 32569-2013)

Марка стали Технические требования Допустимые параметры эксплуатации Назначение
Температура стенка, °С Давление среды,
МПа(кгс/см 2 ),
не более
Сталь 45
ГОСТ 1050
ГОСТ 10702
СТП 26.260.2043 От -40 до +425 10(100) Шпильки, болты
16(160) Гайки
От -40 до +450 Шайбы

Пределы применения, виды обязательных испытаний и контроля стали 45 для фланцев для давление свыше 10 МПа (100 кгс/см 2 ) (ГОСТ 32569-2013)

Марка
стали
Технические
требования
Наименование
детали
Предельные
параметры
Обязательные
испытания
Контроль
Температура стенка, °С
не более
Давление номинальное,
МПа(кгс/см 2 ),
не более
σ0,2, МПа σв, МПа δ5, % ψ% KCU, Дж/см 2 Твердость HB Дефектоскопия Неметаллические
включения
Сталь 45
ГОСТ 1050
ГОСТ 10702
ГОСТ 9399 Фланцы От -40 до +200 32(320) 16(160) + + + + + +

Стойкость стали 45 против щелевой эрозии

Группа стойкости Балл Эрозионная
стойкость по
отношению к
стали 12X18H10T
Нестойкие 6 0,005-0,05

ПРИМЕЧАНИЕ. Коэффициент эрозионной стойкости материала представляет собой отношение скорости эрозионного износа материала к скорости эрозионного износа стали 12Х18Н10Т (принятой за 1).

Применение стали 45 для изготовления основных деталей арматуры АС

Материал Вид полуфабриката
или изделия
Максимально
допустимая
температура
применения, °С
Наименование Марка, НД на материал
Углеродистая сталь Сталь 45
ГОСТ 1050
Поковки,
сортовой прокат.
Крепеж
350

Вид поставки

  • сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 1050-88, ГОСТ 2590-88, ГОСТ 2591-88, ГОСТ 2879-88, ГОСТ 8509-93, ГОСТ 8510-86, ГОСТ 8239-89, ГОСТ 8240-89, ГОСТ 10702-78.
  • Калиброванный пруток ГОСТ 1050-74, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 10702-78.
  • Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77, ГОСТ 10702-78.
  • Лист толстый ГОСТ 1577-93, ГОСТ 19903-74.
  • Лист тонкий ГОСТ 16523-89.
  • Лента ГОСТ 2284-79.
  • Полоса ГОСТ 1577-93, ГОСТ 103-76, ГОСТ 82-70.
  • Проволока ГОСТ 17305-91, ГОСТ 5663-79.
  • Поковки и кованые заготовки ГОСТ 8479-70, ГОСТ 1133-71.
  • Трубы ГОСТ 8732-78, ГОСТ 8733-74, ГОСТ 8734-75, ГОСТ 8731-74, ГОСТ 21729-76.

Химический состав, % (ГОСТ 1050-88)

С Si Mn Cr S P Cu Ni As
не более
0,42-0,50 0,17-0,37 0,50-0,80 0,25 0,04 0,035 0,25 0,25 0,08

Химический состав, % (ГОСТ 1050-2013)

Класс стали Марка стали Массовая доля элементов, %
C Si Mn P S Cr Ni Cu
не более
Нелегированные специальные 45 0,42-0,50 0,17-0,37 0,50-0,80 0,030 0,035 0,25 0,30 0,30

Термообработка

Детали из стали марки 45 подвергаются нормализации при температуре 860-880° С или закалке в воде с температуры 840-860° С с последующим отпуском; температура отпуска устанавливается в зависимости от требуемых механических свойств (рис. ниже).

Зависимость механических свойств стали 45 от температуры отпуска

Так, например, детали буровых установок (шестерни, фиксатор, шпонки) превентора (плита основной опоры, ролики) подвергаются отпуску при температуре 550° С, цепные колеса буровой лебедки — при температуре 500 С.

Влияние азотирования на предел выносливости стали 45

Для деталей, работающих на износ при невысоких контактных нагрузках, углеродистую сталь марки 45 упрочняют по кратковременным режимам азотирования (520—570 °С, Выдержка 1-6 ч).
При этом, несмотря на небольшое увеличение твердости, обеспечивается повышение антифрикционных свойств, сопротивления знакопеременным нагрузкам и коррозии.

Марка стали Тип образца Предел выносливости,
кгс/мм 2
после улучшения после азотирования
45 Гладкий, d = 7,5 мм 44 61

  1. Азотирование проводилось при 520-540°С, глубина слоя 0,35-0,45 мм.
  2. На образцах диаметром 7,5 мм надрез с углом 60° и глубиной 0,3 мм.

Твердость закаленного слоя после отпуска HRCэ при высокочастотной закалке

Марка стали Твердость закаленного слоя после отпуска HRCэ Достижимая глубина слоя, мм
45 55-60 4

Температура критических точек, °С

Твердость HB (по Бринеллю) для металлопродукции из стали 45 (ГОСТ 1050-2013)

Марка стали не более
горячекатаной и кованой калиброванной и со специальной отделкой поверхности
без термической обработки после отжига или высокого отпуска нагартованной после отжига или высокого отпуска
45 229 197 241 207

Твердость на закаленных образцах HRC (по Роквеллу) (ГОСТ 1050-2013)

Механические свойства проката

Гост Состояние поставки Сечение, мм σв, МПа δ54), % ψ%
не менее
ГОСТ 1050-88 Сталь горячекатаная,
кованая, калиброванная
и серебрянка 2-й категории
после нормализации
25 600 16 40
Сталь калиброванная 5-й
категории после
нагартовки
Образцы 640 6 30
ГОСТ 10702-78 Сталь калиброванная и калиброванная
со специальной отделкой после
отпуска или отжига
До 590 40
ГОСТ 1577-93 Лист нормализованный и горяче-
катаный
80 590 18
Полоса нормализованная или
горячекатаная
6-25 600 16 40
ГОСТ 16523-89 Лист горячекатаный
(образцы поперечные)
До 2
2-3,9
550-690 (14)
(15)
Лист холоднокатаный До 2
2-3,9
550-690 (15)
(16)

Механические свойства поковок (ГОСТ 8479-70)

Термообработка Сечение, мма σ0,2, МПа σв, МПа δ5, % ψ% KCU, Дж/см 2 Твердость HB, не более
не менее
Нормализация 100-300 245 470 19 42 39 143-179
300-500 17 35 34
500-800 15 30 34
До 100 275 530 20 40 44 156-197
100-300 17 38 34
Закалка, отпуск 300-500 15 32 29
Нормализация,
закалка + отпуск
До 100 315 570 17 38 39 167-207
100-300 14 35 34
300-500 12 30 29
До 100 345 590 18 45 59 174-217
100-300 345 590 17 40 54 174-217
До 100 395 620 17 45 59 187-229

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска

Механические свойства при повышенных температурах

tисп, °С σ0,2, МПа σв, МПа δ5, % ψ% KCU,
Дж/см 2
Нормализация
200 340 690 10 36 64
300 255 710 22 44 66
400 225 560 21 65 55
500 175 370 23 67 39
600 78 215 33 90 59
Образец диаметром 6 мм и длиной 30 мм,
кованый и нормализованный.
Скорость деформирования 16 мм/мин;
скорость деформации 0,009 1/с
700 140 170 43 96
800 64 110 58 98
900 54 76 62 100
1000 34 50 72 100
1100 22 34 81 100
1200 15 27 90 100

Механические свойства в зависимости от сечения

Сечение, мм σ0,2, МПа σв, МПа δ5, % ψ% KCU,
Дж/см 2
не менее
15 640 780 16 50 98
30 540 730 15 45 78
75 440 690 14 40 59
100 440 690 13 40 49

ПРИМЕЧАНИЕ. Закалка с 850 °С, отпуск при 550 «С. Образцы вырезали из центра заготовок.

Предел выносливости

Характеристики прочности σ-1, МПа τ-1, МПа
σ0,2 = 310 МПа, σв = 590 МПа 245 157
σ0,2 = 680 МПа, σв = 880 МПа 421
σ0,2 = 270 МПа, σв = 520 МПа 231
σ0,2 = 480 МПа, σв = 660 МПа 331

Ударная вязкость KCU

Термообработка KCU, Дж/см 2 , при температуре, °С
+20 -20 -40 -60
Пруток диаметром 25 мм
Горячая прокатка 14-15 10-14 5-14 3-8
Отжиг 42-47 27-34 27-31 13
Нормализация 49-52 37-42 33-37 29
Закалка + отпуск 110-123 72-88 36-95 31-63
Пруток диаметром 120 мм
Горячая прокатка 42-47 24-26 15-33 12
Отжиг 47-52 32 17-33 9
Нормализация 76-80 45-55 49-56 47
Закалка + отпуск 112-164 81 80 70

Технологические свойства

Температура ковки, °С: начала 1250, конца 750. Сечение до 400 мм охлаждаются на воздухе.

Обрабатываемость резанием — Кv тв.спл = 1 и Kv б.ст = 1 в горячекатаном состоянии при НВ 170-179 и σв = 640 МПа.

Склонность к отпускной хрупкости — не склонна.

Свариваемость

Сталь 45 относится к трудносвариваемым. Способы сварки: РДС и КТС. Необходим подогрев и последующая термообработка.

Прокаливаемость, мм (ГОСТ 1050-88)

Полоса прокаливаемости стали 45 после нормализации при 850 °С и закалки с 830 °С приведена на рисинке ниже.

Азотирование стали: назначение, технология и разновидности процесса

Азотирование, в процессе выполнения которого поверхностный слой стального изделия насыщается азотом, стало использоваться в промышленных масштабах относительно недавно. Такой метод обработки, предложенный к использованию академиком Н.П. Чижевским, позволяет улучшить многие характеристики изделий, изготовленных из стальных сплавов.

Цех ионно-вакуумного азотирования

Цех ионно-вакуумного азотирования

Суть технологии

Азотирование стали, если сравнивать его с таким популярным методом обработки данного металла, как цементация, отличается рядом весомых преимуществ. Именно поэтому данная технология стала применяться в качестве основного способа улучшения качественных характеристик стали.

При азотировании стальное изделие не подвергается значительному термическому воздействию, при этом твердость его поверхностного слоя значительно увеличивается. Важно, что размеры азотируемых деталей не изменяются. Это позволяет применять такой метод обработки для стальных изделий, которые уже прошли закалку с высоким отпуском и отшлифованы до требуемых геометрических параметров. После выполнения азотирования, или азотации, как часто называют этот процесс, сталь можно сразу подвергать полировке или другим методам финишной обработки.

Схема установки азотирования в тлеющем разряде

Схема установки азотирования в тлеющем разряде

Азотирование стали заключается в том, что металл подвергают нагреву в среде, характеризующейся высоким содержанием аммиака. В результате такой обработки с поверхностным слоем металла, насыщающимся азотом, происходят следующие изменения.

  • За счет того, что твердость поверхностного слоя стали повышается, улучшается износостойкость детали.
  • Возрастает усталостная прочность изделия.
  • Поверхность изделия становится устойчивой к коррозии. Такая устойчивость сохраняется при контакте стали с водой, влажным воздухом и паровоздушной средой.

Микроструктура качественно азотированного слоя стали марки 38Х2МЮА

Микроструктура качественно азотированного слоя стали марки 38Х2МЮА

Выполнение азотирования позволяет получить более стабильные показатели твердости стали, чем при осуществлении цементации. Так, поверхностный слой изделия, которое было подвергнуто азотированию, сохраняет свою твердость даже при нагреве до температуры 550–600°, в то время как после цементации твердость поверхностного слоя может начать снижаться уже при нагреве изделия свыше 225°. Прочностные характеристики поверхностного слоя стали после азотирования в 1,5–2 раза выше, чем после закалки или цементации.

Как протекает процесс азотирования

Детали из металла помещают в герметично закрытый муфель, который затем устанавливается в печь для азотирования. В печи муфель с деталью нагревают до температуры, которая обычно находится в интервале 500–600°, а затем выдерживают некоторое время при таком температурном режиме.

Вакуумная печь для термической обработки с системой газового азотирования

Вакуумная печь для термической обработки с системой газового азотирования

Чтобы сформировать внутри муфеля рабочую среду, необходимую для протекания азотирования, в него под давлением подается аммиак. Нагреваясь, аммиак начинает разлагаться на составные элементы, данный процесс описывает следующая химическая формула:

Атомарный азот, выделяющийся в процессе протекания такой реакции, начинает диффузировать в металл, из которого изготовлена обрабатываемая деталь, что приводит к образованию на ее поверхности нитридов, характеризующихся высокой твердостью. Чтобы закрепить результат и не дать поверхности детали окислиться, муфель вместе с изделием и аммиаком, который в ней продолжает оставаться, медленно охлаждают вместе с печью для азотирования.

Нитридный слой, формирующийся на поверхности металла в процессе азотирования, может иметь толщину в интервале 0,3–0,6 мм. Этого вполне достаточно для того, чтобы наделить изделие требуемыми прочностными характеристиками. Обработанную по такой технологии сталь можно не подвергать никаким дополнительным методам обработки.

Классификация процессов азотирования

Классификация процессов азотирования

Процессы, протекающие в поверхностном слое стального изделия при его азотировании, достаточно сложны, но уже хорошо изучены специалистами металлургической отрасли. В результате протекания таких процессов в структуре обрабатываемого металла формируются следующие фазы:

  • твердый раствор Fe3N, характеризующийся содержанием азота в пределах 8–11,2%;
  • твердый раствор Fe4N, азота в котором содержится 5,7–6,1%;
  • раствор азота, формирующийся в α-железе.

Дополнительная α-фаза в структуре металла формируется тогда, когда температура азотирования начинает превышать 591°. В тот момент, когда степень насыщения данной фазы азотом достигает своего максимума, в структуре металла формируется новая фаза. Эвтектоидный распад в структуре металла происходит тогда, когда степень его насыщения азотом достигает уровня 2,35%.

Клапана высокотехнологичных двигателей внутреннего сгорания обязательно проходят азотирование

Клапана высокотехнологичных двигателей внутреннего сгорания обязательно проходят процесс азотирования

Факторы, оказывающие влияние на азотацию

Основными факторами, которые оказывают влияние на азотирование, являются:

  • температура, при которой выполняется такая технологическая операция;
  • давление газа, подаваемого в муфель;
  • продолжительность выдержки детали в печи.

На эффективность протекания такого процесса также оказывает влияние степень диссоциации аммиака, которая, как правило, находится в интервале 15–45%. При повышении температуры азотирования твердость формируемого слоя снижается, но процесс диффузии азота в структуру металла ускоряется. Снижение твердости поверхностного слоя металла при его азотировании происходит из-за коагуляции нитридов легирующих элементов, входящих в его состав.

Влияние температуры и легирующих элементов на формирование азотированного слоя

Влияние температуры и легирующих элементов на формирование азотированного слоя

Для ускорения процесса азотирования и повышения его эффективности применяют двухэтапную схему его выполнения. Первый этап азотирования при использовании такой схемы выполняют при температуре, не превышающей 525°. Это позволяет придать поверхностному слою стального изделия высокую твердость. Для выполнения второго этапа процедуры деталь нагревают до температуры 600–620°, при этом глубина азотированного слоя достигает требуемых значений, а сам процесс ускоряется практически в два раза. Твердость поверхностного слоя стального изделия, обработанного по такой технологии, не ниже, чем аналогичный параметр изделий, прошедших обработку по одноступенчатой методике.

Типы азотируемых сталей

Обработке по технологии азотирования могут подвергаться как углеродистые, так и легированные стали, характеризующихся содержанием углерода в пределах 0,3–0,5%. Максимального эффекта при использовании такой технологической операции удается добиться в том случае, если ей подвергаются стали, в химический состав которых входят легирующие элементы, формирующие твердые и термостойкие нитриды. К таким элементам, в частности, относятся молибден, алюминий, хром и другие металлы, обладающие подобными характеристиками. Стали, содержащие молибден, не подвержены такому негативному явлению, как отпускная хрупкость, которая возникает при медленном остывании стального изделия. После азотирования стали различных марок приобретают следующую твердость:

Твердость сталей после азотирования

Твердость сталей после азотирования

Легирующие элементы, находящиеся в химическом составе стали, увеличивают твердость азотированного слоя, но вместе с тем уменьшают его толщину. Наиболее активно на толщину азотируемого слоя оказывают влияние такие химические элементы, как вольфрам, молибден, хром и никель.

В зависимости от сферы применения изделия, которое подвергается процедуре азотирования, а также от условий его эксплуатации для осуществления такой технологической операции рекомендуется использовать определенные марки стали. Так, в соответствии с технологической задачей, которую необходимо решить, специалисты советуют применять для азотирования изделия из следующих марок сталей.

Это сталь, которая после азотирования отличается высокой твердостью наружной поверхности. Алюминий, содержащийся в химическом составе такой стали, снижает деформационную стойкость изделия, но в то же время способствует повышению твердости и износостойкости его наружной поверхности. Исключение алюминия из химического состава стали позволяет создавать из нее изделия более сложной конфигурации.

Данные легированные стали используются для изготовления деталей, применяемых в области станкостроения.

30Х3М, 38ХГМ, 38ХНМФА, 38ХН3МА

Эти стали служат для производства изделий, подвергающихся в процессе своей эксплуатации частым циклическим нагрузкам на изгиб.

Из данного стального сплава изготавливаются изделия, к точности геометрических параметров которых предъявляются высокие требования. Для придания более высокой твердости деталям из данной стали (это преимущественно детали топливного оборудования) в ее химический состав могут добавлять кремний.

Характеристики некоторых сталей после азотирования

Характеристики некоторых сталей после азотирования

Технологическая схема азотирования

Чтобы выполнить традиционное газовое азотирование, инновационное плазменное азотирование или ионное азотирование, обрабатываемую деталь подвергают ряду технологических операций.

Такая обработка заключается в закалке изделия и его высоком отпуске. Закалка в рамках выполнения такой процедуры осуществляется при температуре около 940°, при этом охлаждение обрабатываемого изделия производят в масле или воде. Последующий после выполнения закалки отпуск, проходящий при температуре 600–700°, позволяет наделить обрабатываемый металл твердостью, при которой его можно легко резать.

Режимы термообработки перед азотированием

Режимы термообработки перед азотированием

Эта операция заканчивается его шлифовкой, позволяющей довести геометрические параметры детали до требуемых значений.

Защита участков изделия, которые не требуют азотирования

Осуществляется такая защита путем нанесения тонкого слоя (не более 0,015 мм) олова или жидкого стекла. Для этого используется технология электролиза. Пленка из данных материалов, формирующаяся на поверхности изделия, не позволяет азоту проникать в его внутреннюю структуру.

Выполнение самого азотирования

Подготовленное изделие подвергают обработке в газовой среде.

Рекомендуемые режимы азотирования стали

Рекомендуемые режимы азотирования стали

Этот этап необходим для того, чтобы довести геометрические и механические характеристики изделия до требуемых значений.

Степень изменения геометрических параметров детали при выполнении азотирования, как уже говорилось выше, очень незначительна, и зависит она от таких факторов, как толщина слоя поверхности, который подвергается насыщению азотом; температурный режим процедуры. Гарантировать практически полное отсутствие деформации обрабатываемого изделия позволяет более усовершенствованная технология – ионное азотирование. При выполнении ионно-плазменного азотирования стальные изделия подвергаются меньшему термическому воздействию, благодаря чему их деформация и сводится к минимуму.

В отличие от инновационного ионно-плазменного азотирования, традиционное может выполняться при температурах, доходящих до 700°. Для этого может применяться сменный муфель или муфель, встроенный в нагревательную печь. Использование сменного муфеля, в который обрабатываемые детали загружаются заранее, перед его установкой в печь, позволяет значительно ускорить процесс азотирования, но не всегда является экономически оправданным вариантом (особенно в тех случаях, когда обработке подвергаются крупногабаритные изделия).

Пуансон массой более 230 кг, подвергнутый азотированной обработке

Пуансон массой более 230 кг, подвергнутый азотированной обработке

Типы рабочих сред

Для выполнения азотирования могут использоваться различные типы рабочих сред. Наиболее распространенной из них является газовая среда, состоящая на 50% из аммиака и на 50% из пропана или из аммиака и эндогаза, взятых в таких же пропорциях. Процесс азотирования в такой среде выполняется при температуре 570°. При этом изделие подвергается воздействию газовой среды на протяжении 3 часов. Азотированный слой, создаваемый при использовании такой рабочей среды, имеет небольшую толщину, но высокую прочность и износостойкость.

Большое распространение в последнее время получает метод ионно-плазменного азотирования, выполняемого в азотосодержащей разряженной среде.

Ионно-плазменное азотирования – взгляд

Ионно-плазменное азотирования – взгляд «изнутри»

Отличительной особенностью ионно-плазменного азотирования, которое также называют обработкой при тлеющем разряде, является то, что обрабатываемую деталь и муфель подключают к источнику электрического тока, при этом изделие выступает в качестве отрицательно заряженного электрода, а муфель – в роли положительно заряженного. В результате между деталью и муфелем формируется поток ионов – своего рода плазма, состоящая из N2 или NH3, за счет которой происходят и нагрев обрабатываемой поверхности, и ее насыщение необходимым количеством азота.

Кроме традиционного и ионно-плазменного азотирования процесс насыщения поверхности стали азотом может выполняться в жидкой среде. В качестве рабочей среды, которая имеет температуру нагрева порядка 570°, в таких случаях используется расплав цианистых солей. Время азотирования, выполняемого в жидкой рабочей среде, может составлять от 30 до 180 минут.

Сталь 40ХН2МА конструкционная легированная

Согласно ГОСТ 4543-2016 наименование марок стали состоит из цифр и буквенного обозначения химических элементов:

  • Цифра 40 перед буквенным обозначением указывает среднюю массовую долю углерода (С) в стали в сотых долях процента, т.е. среднее содержание углерода в стали 0,40%.
  • Буква Х указывает, что сталь легирована хромом, отсутствие цифры после буквы указывает, что содержание хрома в стали до 1,5%.
  • Буква Н указывает, что сталь легирована никелем, цифра 2 после буквы указывает, что содержание никеля в стали до 2%.
  • Буква М указывает, что сталь легирована молибденом, отсутствие цифры после буквы указывает, что содержание молибдена в стали до 1,5%.
  • Буква А в конце маркировки указывает, что сталь является высококачественной, т.е. сталь с повышенными требованиями к химическому составу и макроструктуре металлопродукции из нее по сравнению с качественной сталью.
  • сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543-71, ГОСТ 2590-88, ГОСТ 2591-88, ГОСТ 2879-88, ГОСТ 10702-78.
  • Калиброванный пруток ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 1051-73, ГОСТ 10702-78.
  • Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77.
  • Поковка и кованая заготовка ГОСТ 1133-71, ГОСТ 8479-70.
  • Валки ОСТ 24.013.04-83, ОСТ 24.013.20-85.
  • Полоса ГОСТ 103-76.

Характеристики и применение

Сталь 40ХН2МА (старое обозначение 40ХНМА) является хромо-никель-молибденовой конструкционной легированной сталью. Сталь выплавляется в открытых электропечах и методом электрошлакового переплава. Обладает малой чувствительностью к отпускной хрупкости.

Сталь хорошо деформируется в горячем состоянии. Температурный интервал деформации 1180-800°C.

Данную сталь применяют для изготовления следующих деталей:

  • коленчатые валы,
  • клапаны,
  • шатуны,
  • крышки шатунов,
  • ответственные болты,
  • шестерни,
  • кулачковые муфты,
  • диски и другие тяжелонагруженные детали.
  • Валки для холодной прокатки металлов.

В нефтяной, нефтехимической и газовой промышленности сталь 40ХН2МА применяется для изготовления следующих деталей:

  • замков и переводников для бурильных труб и электробуров
  • осей блоков и кронблоков
  • стволов и траверс пластинчатых крюков
  • переводников вертлюг
  • шайб шарошечных коронок колонковых долот
  • шатунных болтов и т.д.

Химический состав, % (ГОСТ 4543-71)

C Mn Si Cr Ni Мо P S Cu
не более
0,37-0,44 0,50-0,80 0,17-0,37 0,60-0,90 1,25-1,65 0,15-0,25 0,025 0,025 0,30

Химический состав, % (ГОСТ 4543-2016)

Массовая доля элементов, %
C Si Mn Cr Ni Mo Al Ti V В
0,37-0,44 0,17-0,37 0,50-0,80 0,60-0,90 1,25-1,65 0,15-0,25
  • Суммарная массовая доля молибдена и вольфрама, пересчитанного на молибден, из расчета: три весовые части вольфрама заменяют одну весовую часть молибдена, должна соответствовать указанному в настоящей таблице.
  • Знак «-» означает, что массовую долю данного элемента не нормируют и не контролируют, если иное не указано в 7.1.2.3 (ГОСТ 4543-2016).

Применение стали 40ХН2МА для корпусов, крышек, фланцев, мембран и узла затвора, изготовленных из проката, поковок (штамповок) (ГОСТ 33260-2015)

Марка
стали
НД на
поставку
Температура
рабочей
среды (стенки), °С
Дополнительные
указания по
применению
40ХН2МА
ГОСТ 4543
Сортовой прокат
ГОСТ 4543.
Поковки
ГОСТ 8479
От -50 до 450 Для несварных узлов арматуры
высокого давления. Предел
применения по отрицательной
температуре может быть расширен
до минус 60°С при обеспечении
ударной вязкости при рабочей
температуре:
KCU-60≥300 кДж/м 2
(3,0 кгс*м/см 2 ) или
KCU-60≥250 кДж/м 2
(2,5 кгс*м/см 2 )

Применение стали для изготовления шпинделей и штоков (ГОСТ 33260-2015)

Марка стали НД на
поставку
Температура
рабочей
среды, °С
Дополнительные
указания по
применению
40ХН2МА
ГОСТ 4543
Сортовой
прокат ГОСТ
4543, ГОСТ 1051
От -40 до 450 Применяется для
высоконагруженных
деталей после
улучшающей
термообработки (закалка
и высокий отпуск).
Предел применения
может быть расширен до
минус 60°C при
обеспечении ударной
вязкости при рабочей
температуре:
KCU≥300 кДж/м 2
(3,0 кгс*м/см 2 ) или
KCV≥250 кДж/м 2
(2,5 кгс*м/см 2 )

Рекомендации по применению стали 40Х для деталей арматуры и пневмоприводов, не работающих под давлением и не подлежащих сварке, предназначенных для эксплуатации в условиях низких температур (ГОСТ 33260-2015)

Марка
стали
Закалка + отпуск при
температуре, °С
Примерный
уровень
прочности, Н/мм
(кгс/мм 2 )
Температура
применения
не ниже,
°С
Использование в
толщине
не более, мм
40ХН2МА 580-600 1100(110) -80 70

Режимы термической обработки изделий из стали 40ХН2МА [1]

Предварительная термическая обработка: нормализация при 900±20°C и высокий отпуск при 670±15°C (HB dотп≥3,7 мм).

Окончательная термическая обработка: закалка с 850±10°C в масле, отпуск при 600-650°C, охлаждение в масле или воде (HB dотп = 3,65-3,35 мм) или отпуск при 500-600°C, охлаждение в масле или воде (HB dотп = 3,45-3,2 мм)

Прокаливаемость d до 50 мм.

Режимы азотирования стали 40Х2Н2МА [1]

Способ
азотирования
Режим
предварительной
термической
обработки
НВ
(dотп)
мм
Режим
азотирования
Глубина
слоя, мм
HV
азотированной
поверхности
кгc/мм 2
температура
°С
время,
час
степень
диссоциации
аммиака, %
Газовое Закалка с 850±10°С в масле,
отпуск при 570-670°С,
охлаждение в воде или масле
3,55-3,30 520 50-60 20-40 0,5-0,6 ≥500
510
+
550
25

Зависимость твердости закаленной стали 40Х2Н2МА от температуры отпуска [2]

Температура
отпуска, °C
Твердость НВ,
не более
Примечание
200 525 Закалка
с 850°C
в масле
300 475
400 420
500 350
600 275

Твердость HB (ГОСТ 4543-2016)

Механические свойства металлопродукции (ГОСТ 4543-2016)

Режим
термической
обработки
Механические
свойства,
не менее
Размер
сечения
заготовок
для термической
обработки
(диаметр круга
или сторона
квадрата), мм
Закалка Отпуск Предел
текучести
σт, Н/мм 2
Временное
сопротивление
σв, Н/мм 2
Относительное Ударная
вязкость
KCU, Дж/см 2
Температура, °С Среда
охлаждения
Температура, °С Среда
охлаждения
удлинение
δт,%
сужение
ψ, %
1-й закалки
или нормализации
2-й закалки
850 Масло 620 Вода или
масло
1)930 1080 12 50 78 25
2)835 980 12 55 98 25

ПРИМЕЧАНИЕ. Механические свойства металлопродукции, определяемые при температуре 20°С(-10/+15) на продольных термически обработанных образцах или образцах, изготовленных из термически обработанных заготовок.

Механические свойства

toтп, °C σ0,2, МПа σв, МПа δ5, % ψ, % КСU, Дж/см2 Твердость НВ
200 1600 1750 10 50 59 525
300 1470 1600 10 50 49 475
400 1240 1370 12 52 59 420
500 1080 1180 15 59 88 350
600 860 960 20 62 147 275

ПРИМЕЧАНИЕ. Закалка с 850 °С в масле.

tисп, °C σ0,2, МПа σв, МПа δ5, % ψ, % КСU, Дж/см2
Закалка с 850 «С в масле; отпуск при 580 ’С
20 950 1070 16 58 78
250 830 1010 13 47 109
400 770 950 17 63 84
500 680 700 18 80 54
Образец диаметром 5 мм, длиной 25 мм, прокатанный.
Скорость деформирования 2 мм/мин;
скорость деформации 0,001 1/с
700 185 17 32
800 89 66 90
900 50 69 90
1000 35 75 90
1100 24 72 90
1200 14 62 90
Сечение, мм Термообработка σ-1, МПа τ0,2, МПа
100 Закалка с 850 °С в масле; отпуск при 580 °С; σв = 880 МПа 447 274
400 Закалка с 850 °С в масле; отпуск при 610 °С;
σв = 790 МПа; σ0,2 = 880 МПа,
σв = 1080 МПа
392 235
519 (n = 10 6 )
Термообработка КСU, Дж/см2, при температуре, °С
+20 -40 -60
Закалка с 860 °С в масле; отпуск при 580 °С 103 93 59
Сечение, мм Место
вырезки
образца
σ0,2, МПа σв, МПа δ5, % ψ, % КСU, Дж/см2 Твердость НRCэ
Пруток. Закалка с 850 °С в масле; отпуск при 620 °С
40 Ц 880 1030 14 57 118 33
60 Ц 830 980 16 60 127 32
80 1/2R 730 880 17 61 127 29
100 1/2R 670 850 19 61 127 26
120 1/3R 630 830 20 62 127 25
Пруток. Закалка с 850 °С в масле; отпуск при 540-660 °С
До 16 Ц 1000 1200-1400 9 90
16-40 Ц 900 1100-1300 10 50
40-100 Ц 800 1000-1200 11 60
100-160 Ц 700 900-1100 12 60
160-250 Ц 650 850-1000 12 60

Прокаливаемость

Критический диаметр d

Количество
мартенсита, %
Критическая
твердость, HRCэ
d, мм,
при закалке
в воде в масле
50 44-47 153 114
90 49-53 137-150 100-114

Коррозионная стойкость

ПРИМЕЧАНИЕ, σ 455 1/10000 = 686 МПа; σ 455 1/1000 = 137 МПа; σ 590 1/10000 = 13 МПа; σ 590 1/1000 = 29 МПа.

Еще одним методом повышения прочности стали 45, считается азотирование поверхностного слоя, то есть легирование стали 45 азотом.

Наиболее распространенным способом легирования стали 45 считается азотирование ионами газового разряда. Преимущество ионного азотирования стали 45 в металлургии состоит в том что, полное протекание процесса азотирования, представляющее собой крайне трудоемкую технологию, при использовании данного метода достигается оптимальное соотношение времени и затраченных средств.

Кроме того, в металлургии известны и комбинированные методы, для достижения необходимых технологических свойств и требуемого качества изделий из стали 45.

Область применения Стали 45 ГОСТ 1050-88 : вал - шестерни, коленчатые и распределительные валы, шестерни, шпиндели, бандажи, цилиндры, кулачки и другие нормализованные, улучшаемые и подвергаемые поверхностной термообработке детали, от которых требуется повышенная прочность.

Как правило, их применяют для изготовления малоответственного режущего инструмента, работающего при малых скоростях резания и не подвергаемого разогреву во время эксплуатации. Углеродистые стали относятся к сталям неглубокой прокаливаемости, не теплостойким. Малая устойчивость переохлажденного аустенита углеродистых сталей обуславливает их низкую прокаливаемость. Низкая устойчивость аустенита определяет основные достоинства и недостатки таких сталей.

2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Оборудование применяемое при ремонте, описание конструкции, принцип работы, технические характеристики

Ремонт и обслуживание автомобиля возможно только при наличии условий и инструмента для этого. То, что находится в комплекте для ремонта, предназначено только для мелкого ремонта.

И хотя у всех автолюбителей, скорее всего, имеется значительная часть нужного инструмента, однако для серьезного ремонта понадобится еще много различных приспособлений и механизмов.

У всех имеется набор гаечных ключей, но многие предпочитают комбинированные или универсальные. Это неправильно, если вам нужен на самом деле качественный ремонт.

Гаечные открытые ключи желательно иметь в полном ассортименте, причем лучше в двух экземплярах. Комбинированные и разводные ключи, особые клещи для гаек специалисты не используют: они не слишком удобны в работе, не обеспечивают должного усилия при использовании, кроме того, они портят головки болтов.

Обязательно следует приобрести набор торцевых ключей (головок) с воротком и удлинителем. Головки бывают 6 и 12 гранные.

Последние удобны тем, что позволяют переставлять ключ в исходное положение после поворота на небольшой угол. Это значительно облегчает работу. Такие ключи, кроме того, надежно удерживают головку болта или гайку даже в том случае, если ее грани немного деформированы.

Почти в каждом автомобиле имеются такие неудобные болты или гайки, на которые не удается надеть головку торцевого ключа: мешают соседние детали. Этому можно помочь. Рекомендуется проточить такие головки снаружи на токарном станке, чтобы несколько уменьшить их диаметр.

Важные резьбовые соединения необходимо затягивать определенным

усилием (крутящим моментом). Поэтому автолюбителю необходимо иметь

Отверток должно быть несколько, с разной шириной лезвия и различной длины. Для подтягивания туго затянутых винтов необходимы особо мощные, прочные отвертки. Можно изготовить их в виде набора сменных лезвий различной ширины, которые могли бы вставляться в патрон коловорота.

Лезвие отвертки должно быть правильно заточено. Неправильно заточенная отвертка не дает возможности приложить необходимое усилие к винту и портит его головку.

Кернер - это стержень из твердой стали с заостренным концом.

Он служит для нанесения на металлы и пластмассы углубленных точек. Им намечают места сверлений, наносят различные метки и тоиу подобное. Хороший кернер можно изготовить из обломка сверла или старого метчика, заточив их на точильном станке.

Молотков должно быть, как минимум, два: один массой 200 г, второй потяжелее - 500 г.

При сборке и разборке механизмов автомобиля нужны выколотки. Это цилиндрические стержни из мягкого металла (латунь, дюралюминий).

Пробойники необходимы для изготовления правильных круглых отверстий в прокладках из бумаги, картона, резины и других материалов. Пробойник представляет собой металлическую трубку с заостренным концом.

Необходим и резьбонарезной инструмент-метчики и лерки. В автолюбительской практике их чаще всего используют для прочистки резьбы перед сборкой. В первую очередь автомобилисту нужны метчики и лерки следующих размеров: М5Х0,8; М6Х1; М8Х1; М8Х1,25; М10Х1; М10Х1,25; М10Х1,5.

Кузова современных легковых автомобилей изготовляют из тонколистовой стали. Чтобы увеличить прочность кузова, панелям придают изогнутую форму, штамповкой вводят различные переходы, усилители, ребра жесткости. Восстановление формы таких деталей после аварии - довольно сложная и трудоемкая работа, так как устранение вмятин, перекосов, скручиваний и изгибов, как правило, производится по металлу в холодном состоянии методами силовой правки, выколотки отдельных участков и их тонкой рихтовки. Когда правка в холодном состоянии не удается, для устранения деформаций, имеющих вид глубоких складок и резких перегибов, допускается применять предварительный подогрев. Качественно выполнить работу по правке деформированных деталей с наименьшими трудозатратами можно лишь при наличии большого набора инструмента, гидравлических и винтовых устройств.

Прежде всего необходимы винтовые устройства.

Винтовой домкрат двустороннего действия состоит из винта, воротка и двух втулок с правой и левой резьбой. Оснащая этот домкрат удлинителями различной длины, которые устанавливают с одной или двух сторон домкрата, получают винтовые устройства, позволяющие выполнять работы на длине от 790 мм, 1 м и более. Устройство Ж-4 с удлинителем 600 мм, имея на концах захватывающие струбцины, может выполнять вытяжку деформированного металла на длине до 130 мм. Винтовое устройство Ж-5 с двумя удлинителями (400 + 400 = 800 мм), оснащенное упорами, может выправлять перекосы в пределах 1185 - 1285 мм.

Имея в наборе винтовой домкрат, по одному удлинителю длиной 200, 500, 600 мм и два удлинителя по 400 мм, три-четыре типа упоров и струбцин, можно выполнять работы по устранению перекосов в моторном отсеке, багажнике или по проемам дверей практически всех моделей отечественных легковых автомобилей, да и иномарок.

Окончательную доводку поврежденных мест кузовных деталей выполняют с помощью набора рихтовочного инструмента. В его состав входят различные правочные рычаги и прижимы, рихтовочные молотки, фасонные плиты, оправки и наковальни.

Правочные рычаги и прижимы используют для исправления деформаций в труднодоступных местах. Для выполнения этой работы с деформированных деталей снимают накладки, молдинги, обивку и другие навесные детали,

открывая тем самым окна и отверстия, через которые появляется возможность

воздействовать на поврежденный участок.

Если к поврежденным участкам нет доступа, то выбирают место во фланцевых соединениях деталей или в соединениях, выполненных точечной сваркой, где можно разъединить две детали и через образовавшуюся щель выполнить правку. Если нет возможности образовать щель, допускается сделать отверстие непосредственно в деформированной детали или вблизи поврежденного участка, через которое правка будет возможной. После окончания работы сделанное отверстие должно быть запаяно методом сварки или твердой пайки и затем зашлифовано заподлицо с основным металлом.

Рихтовочные молотки отличаются значительным разнообразием по массе, форме рабочей части и материалам, из которых они изготовлены. Для правки деталей из тонколистового металла, имеющих большие деформации, используют деревянные молотки (киянки). В качестве поддержек применяют фасонные плиты и ручные наковальни.

Значительные коробления (особенно при наличии выпучин, где волокна металла растянуты) устраняют молотками, имеющими на рабочей части насечку.

Легкие молотки и молотки-гладилки применяют при устранении мелких вмятин и забоин, когда доводят лицевую поверхность под окраску или когда необходимо восстановить поверхность с сохранением лакокрасочного покрытия.

Одни молотки используют при правке фланцев, другие - при грубой правке. Молотки с вставной ударной частью из мягких металлов (медь, свинец), а также с пластмассовыми или резиновыми вставками используют при тонкой рихтовке окрашенных поверхностей.

Молотки, ударная часть которых представляет собой плоские квадратные бойки, при рихтовке лицевых поверхностей панелей кузова легковых автомобилей применять не рекомендуется, так как они оставляют на металле следы в виде забоин.

У всех рихтовочных молотков рабочую часть рекомендуется затачивать по

радиусу и доводить полированием. Следы забоин, царапин, рисок или каких-

либодругих дефектов на рабочей части рихтовочных молотков не допускаются.

Фасонные плиты, оправки и наковальни предназначены для поддержки тонколистового металла кузовных панелей в процессе восстановления деформированных участков. Форма большинства плит, оправок и наковален выбирается с учетом кривизны поверхностей, радиусов и переходов, заложенных в конструкции кузовных деталей, а также с учетом опыта рабочих этой профессии и опыта предприятий, специализирующихся на восстановлении кузовов легковых автомобилей.

В ходе восстановления первоначальных форм деформированных панелей, если внутренняя часть панели легкодоступна, можно использовать одни наковальни и плиты. Если доступ к поврежденному участку затруднен, применяют специальные оправки или сегментные плиты.

Когда молоток и наковальня используются вместе, то наковальня служит для поднятия металла на вдавленном участке, а молоток - для придания панели правильной формы.

Рабочие поверхности этих инструментов всегда должны быть хорошо отполированы и храниться так, чтобы не получить повреждений рабочих поверхностей. Некоторые из них, кроме того, дополнительно хромируют и доводят поверхность до идеальной чистоты в целях использования при рихтовке небольших вмятин или выпуклостей на лицевых панелях кузова без повреждения окрасочного слоя.

2.2 Основные неисправности (системы, механизма) причины и способы их устранения.

Коленчатый вал — одна из основных деталей двигателя, опреде­ляющая вместе с другими деталями цилиндропоршневой группы его ресурс. Ресурс коленчатого вала характеризуется двумя показа­телями: усталостной прочностью и износостойкостью. При эксплу­атации двигателя в результате действия высоких и непостоянных динамических нагрузок вал подвергается кручению и изгибу, от­дельные поверхности (шатунные и коренные шейки и др.) — изна­шиванию. В структуре металла накапливаются усталостные по­вреждения, возникают микротрещины и другие дефекты.

Долговечность коленчатого вала автотракторного двигателя за­висит от целого ряда конструктивных, технологических и эксплуа­тационных факторов. Определяющее влияние оказывают такие па­раметры, как жесткость коленчатого вала и его опор, остаточный прогиб вала в результате релаксации напряжений черновой и чис­товой правки, метод обработки (упрочнения) галтелей, режимы нагружения двигателя, состояние смазки.

У четырехтактных четырехцилиндровых двигателей с пятиопорным коленчатым валом коренные подшипники по степени нагружения можно разделить на две группы. К первой группе относят первый, третий и пятый подшипники, ко второй — четвертый и второй. Наибольшие нагрузки испытывают нижние вкладыши под­шипников второй группы. Шатунные подшипники нагружены одинаково у всех цилиндров. При работе двигателя минимальная толщина масляного слоя в соединениях зависит от зазора в подшипнике и относительного эксцентриситета

С увеличением относительного эксцентриситета значение мини­мального зазора в соединении (мини­мальной толщины масляного слоя) уменьшается.

Установлено, что при обкатке дви­гателя после ремонта температура масла не должна быть выше 85. 90 °С во избежание возможного задира поверхностей трения. У форсированных двигателей в силу большей нагруженности и шатунных подшипников значения относитель­ного эксцентриситета выше, чем у обычных, что предъявляет более высокие требования к качеству ремонта коленчатых валов, так как критическая толщина масляного слоя (допустимое значение) тем меньше, чем выше точность обработки вала и ниже шероховатость поверхности шатунных и коренных шеек.

Режимы пуска и интенсивного разгона двигателя наиболее опас­ны для коренных и шатунных подшипников коленчатого вала. В эти периоды минимальный зазор в подшипниках не превосходит. 2. 3 мкм, что при недостаточной смазке вызывает интенсивное из­нашивание деталей соединений. Для улучшения условий смазки подшипников в периоды пуска и разгона форсированные оборудуют насосами предпусковой прокачки масла.

2.3 Технология ремонта.

Разбирают шатунные подшипники коленчатых валов и проверяют их состояние. Разбирают коренные подшипники верхнего коленчатого вала для осмотра и определения ступенчатости, под которой понимают наибольшую разность между толщиной вкладышей одной градации в средней их части (подробно изложено ниже при рассмотрении работ при ТР-3). У рабочих (крышечных) вкладышей ступенчатость должна быть не более 0,05 мм по несмежным и 0,03 мм по смежным опорам.


Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).

Читайте также: