Термическая обработка прокатного валка

1-загрузочное  устройство 2-Генерация газа 3- Первичная  промывка 

4-Закалочная  печь 5-Закалка в масло 6-Вторичная  промывка 7-Отпускная печь 8-Охлаждение 9-Панель управления

    В конвейерной печи (рисунок 5 ) детали перемещаются на конвейерной ленте с регулируемой скоростью и после окончания нагрева падают в закалочный бак откуда выносятся другим конвейером. Также существуют  конвейерные печи с полным циклом термической обработки, то есть это несколько устройств соединенных между собой и образуют полную технологическую цепочку. Преимущество данной технологической цепочки в том что она позволяет автоматизировать трудоемкие процессы, ее можно использовать не только для закалки но и для других видов термической обработки деталей, позволяет контролировать изделия на любом этапе производства, более безопасно производство, позволяет увеличить объем производства, и уменьшить затраты и численность персонала. Данную печь мы и будем использовать для основной термической обработки.

Для лучшего использования объема печи одновременно нагревают большое  количество деталей, размещая их на специальных  подвесах.Изделия укладывают на круглый диск, который подвешивают на специальных тягах, закрепляемых в пазах боковой стенки крышки шахтной печи. Таким образом, под массой садки, крышка плотно прижимается к затвору муфеля, а сам муфель не несет нагрузки, поэтому толщина его стенок может быть небольшой. Крышку муфеля снабжают уплотняющей резиновой прокладкой  с водяным затвором.[6]

 

4.3Эндогенератор

 

Эндогенератор -это установка, которая предназначена для создания эндотермической контролируемой (защитной) среды эндогаза. Он широко применяется для предохранения стальных изделий (это касается среднеуглеродистых и высокоуглеродистых сталей) от обезуглероживания и окисления во время нагрева печей в термических процессов. Например, таких как: нормализация, закалка, отжиг, спекания металлокерамики, пайки, нитроцементации,цементации,изготовлении карбюризаторов, восстановление углерода обезуглероженной продукции (только ее поверхностного слоя).[5]

 В качестве  сырья в эндогенераторах используется природный газ, пропан-бутан и др. углеводородные газы.(схема эндогенератора рисунок 6)

Рисунок 6 –  Эндогенератор

На рисунке 7 показана маршрутная технология изготовления прокатного валка.

 

Рисунок 7.

Маршрутная технология изготовления прокатного валка.

7 Контроль качества

    Качество продукции формируется в процессе всего цикла производства и в этой связи возникает необходимость в управлении качеством.

Таким образом, контроль качества термической обработки  является мощным средством совершенствования  технологического процесса.

   Техническим контролем называется проверка соответствия процессов, определяющих качество продукции и их результатов техническим требованиям. Таким образом объектом контроля являются исходные материалы, технологические процессы термической обработки, а также качество готовой продукции. Контроль должен быть систематическим, достаточно точным и надежным.

    Технический контроль включает в себя  работы на всех стадиях производства: контроль качества исходных материалов, контроль технологических процессов термической обработки, контроль продукции термического цеха.

   В термических цехах (помимо контрольных операций) осуществляют контроль за правильным выполнением технологических процессов. Сюда относят контроль: температуры печи, атмосферы печи.

Контроль  за температурой в печах и нагревательных установках осуществляется с помощью термометров, термопар, оптических и радиационных пирометров, электронных потенциометров и т. д. Вместе с тем осуществляют контроль за временем нагрева и выдержкой рулонов в процессе работы.

Контроль  атмосферы печи осуществляют постоянно  с помощью газоанализаторов.[4]

 

7.1 Технологический  контроль

 

    Контроль технологического процесса заключается в строгом соблюдении режима цементации и термической обработки, а именно:

1. Контроль  температуры (пермопара ТХА).

2. Контроль  давления в камере для цементации (монометр МТС_711).

3. Контроль  уровня масла в закалочном  баке (ЭИУ стержневой). Возможно запись  показаний и передачи на расстояние.

4. Контроль  расхода газов и состав атмосферы  (газоанализатор ТП_2220). Данный контроль  выполняют 2 раза в неделю при  устойчивой работе агрегата.[4]

 

7.2 Контроль  качества изделий

 

Контроль  качества цементованных изделий

При контроле качества цементованных деталей проверяют:

1. Толщину  слоя. Ее обычно определяют на  образцах - свидетелях, изготовленных  из той же стали и подвергнутых  цементации и термической обработки по тем же режимам, что и детали. Толщину слоя оценивают по твердости или микроструктуре.

2. Твердость  поверхности и сердцевины, а также  распределение твердости по слою. Измерение твердости проводят  непосредственно в потоке обработке  деталей.

3. Микроструктуру  проверяют в лаборатории на  шлифах, приготовленных из цементованных деталей или образцов - свидетелей. В цементованном слое определяют дисперсность мартенсита, наличие и расположение карбидов, остаточный аустенит и дефекты слоя (сетка цементита, избыточные скопления карбидов, наличие троостита и др.).

 Анализируют  также структуру сердцевины, при  этом основное внимание обращают  на наличие феррита и его  распределение.

Содержание  углерода определяют послойным или  спектральным анализом.

 

7.3 Контроль  качества закаленных изделий

 

    В процессе производства контролируют:

1. Твердость поверхности (твердомер).

2. Отсутствие трещин (внешний осмотр, дефектоскоп)

3. Деформацию деталей при термической  обработке

    Данный контроль целесообразно проводить через каждые 1 - 2 часа работы агрегата.

    Кроме того, периодически (обычно в начале очередной смены) 1 - 2 детали направляют для металлографического анализа структуры и глубины закаленного слоя, измерения твердости поверхности и сердцевины на вырезанных образцах - свидетелях.[4]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

   В данной курсовой работе разработан технологический процесс термической обработки прокатного валка. В результате данной термической обработки значительно возрастают механические свойства прокатного валка, в частности поверхность обладает высокой твёрдостью и износостойкостью, а сердцевина имеет достаточную ударную вязкость, что позволяет работать детали в сложнонапряжённых условиях. После предварительной термической обработки высокий отпуск при температуре Т=550⁰C время выдержки составляетτ_выд= 1,2часа.Так как основная термическая обработка цементация, то при проведении этого вида термической обработки при температуре Т=930-950⁰Cвремя выдержки составляетτ_выд=9,2 часа.После цементации чтобы получить требуемые свойства проводится закалка и низкий отпуск при температуре Т=160⁰C время выдержки составит τ_выд=1,2часа,

    В  результате назначенной термической обработки достигнуты следующие свойства:

    1.Твердость  поверхности составляет 58 – 62 HRC.

    2.Толщина  упрочнённого слоя 0,7 – 0,9 мм.

    В  результате всей термической  обработки получили прокатный  валок, который обладает всеми  указанными в задании характеристиками.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список используемых источников

1. Башнин Ю.А. «Технология термической обработки стали»: Учебник для вузов по спец. "металловедение, оборудование и технология терм. обработки металлов"/ Ю.А. Башнин, В.К. Ушаков, А.Г. Секей. -М.: Металлургия, 1986. -424 с.

2. Гуляев А.П. «Термическая обработка стали»./ А.П. Гуляев. -2-Е. -М.: Машгиз, 1960. -496 с.

3. Металловедение и термическая обработка стали: справочник.в 3-х т. / Б.С.Бокштейн, Ю.Г.Векслер, М.И.Виноград и др. под ред. М.Л.Берштейна, А.Г.Рахштадта.: Т.1: МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ И ИССЛЕДОВАНИЯ./ ред. М.Л. БЕРШТЕЙН. -3-Е ИЗД., ПЕРЕРАБ. И ДОП.. -М.: Металлургия, 1983. -216 с.

4. Лахтин Ю.М. «Металловедение и термическая обработка»: учебник для втузов./ Ю.М. Лахтин. -2-Е ИЗД., ПЕРЕРАБ. И ДОП.. -М.: Металлургия, 1976. -408 с.

5. http://osvarke.info/166-zakalka-i-otpusk.html

6. http://bse.sci-lib.com/article002926.html

7. http://dic.academic.ru/dic.nsf/bse/72592/%D0%92%D0%B0%D0%BB%D0%

BA%D0%B8