Процесс упрочнения подшипников при индукционном нагреве. Оборудование для выдерживания поковок. Технология термической обработки подшипников качения. Контроль качества шарикоподшипниковой стали. Технология предварительной термической обработки поковок.
Аннотация к работе
Министерство образования науки России Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образованияОписать условия работы шариковых подшипников качения диаметром 60мм, выбрать материал и технологический процесс упрочнения, тип основного термического оборудования.Шариковый подшипник является одним из наиболее распространенных типов, нашедший широкое применение в самых разных отраслях промышленности. В силу своей конструктивной особенности, шариковые подшипники имеют самое низкое сопротивление качению. При качении, шар испытывает меньшее сопротивление, чем ролик, поэтому шарикоподшипник способен допускать гораздо большие частоты вращения, чем роликовый подшипник.Наиболее распространена сталь ШХ15, обладающая высоким сопротивлением контактной усталости и высокой износостойкостью. Сталь умеренно легирована хромом и является относительно недорогой. Ограниченный уровень прокаливаемости стали ШХ15 не позволяет применять ее для сквозной закалки массивных колец и тел качения. В этом случае используют стали с повышенной прокаливаемостью за счет увеличенного содержания кремния и марганца (ШХ15СГ и ШХ20СГ). Высокое содержание углерода и хрома после закалки обеспечивает структуру мартенсит плюс карбиды, высокой твердости, износостойкости, необходимой прокаливаемости.Подшипники характеризуются грузоподъемностью, долговечностью и надежностью, точностью и частотой вращения, массой, уровнем шума и т. д. Подшипники работают в широком диапазоне температур (от-250 до 700 °С) и скоростей до 300 тыс. об/мин. На работоспособность подшипников влияют многие факторы, в том числе: соответствие подшипников по типу и размерам характеру и величине эксплуатационных нагрузок; качество стали и термическая обработка; точность изготовления деталей и чистота обработки; качество сборки подшипников; условия монтажа, качество смазки и другие особенности эксплуатационных условий. Таким образом, при правильном выборе и требуемом высоком качестве изготовления и сборки подшипников, что обеспечивается комплексом конструкторских и технологических мероприятий, долговечность подшипников определяется главным образом качеством стали и ее термической обработкой. Основные напряжения в деталях подшипников при эксплуатации возникают вследствие многократно повторяющегося контактного нагружения колец и тел качения.В настоящее время на отечественных заводах большинство деталей подшипников подвергают термической обработке в агрегатах, оснащенных электропечами для закалки и отпуска. Для получения однородной качественной закалки целесообразно загружать детали в печь в один слой. Нагрев должен обеспечить: а) завершение перлито-аустеннтного превращения при растворении углерода в аустените до содержания 0,55-0,65%; При закалке в воде температуру нагрева деталей назначают несколько ниже, чем при закалке в масле. Применение защитных атмосфер для нагрева деталей подшипников под закалку позволяет предотвратить окисление и обезуглероживание поверхности деталей, уменьшить припуски на окончательную обработку, сократить или отменить шлифовку отдельных поверхностей колец и роликов.Применение индукционного нагрева позволяет реализовать значительные технико-экономические преимущества, в том числе: сократить расход энергии, интенсифицировать процесс термической обработки, улучшить условия труда. Отпадает необходимость в защитных атмосферах, в качестве закалочной среды в большинстве случаев используют воду и водные растворы вместо масла. Такой нагрев с большими скоростями нашел в подшипниковой промышленности ограниченное применение для термической обработки, в частности, для конических роликов.Поковки из высокоуглеродистых подшипниковых сталей подвергают сфероидизирующему отжигу (на зернистый перлит). Сталь со структурой зернистого перлита обеспечивает хорошую производительность резания и качество обрабатываемой поверхности при обработке заготовок на автоматических станках. Однородный мелкозернистый перлит является оптимальной исходной структурой для последующей закалки, так как за счет медленного растворения глобулярных карбидов повышается технологичность стали при закалке (меньше склонность к росту аустенитного зерна, шире допустимый интервал закалочных температур). Кроме того глобулярная форма и равномерное распределение карбидов наилучшим образом соответствует оптимальному по прочности и вязкости структурному состоянию стали после закалки (мелкие карбидные глобули, равномерно распределенные в мартенсите). Для стали ШХ15 допускается структура, соответствующая баллам 1-4 шкалы № 8 со средним размером частиц карбида 0,9-1,46 мкм.
План
Содержание
1. Задание на работу
2. Основная часть
3. Шарикоподшипниковые стали
4. Технология термической обработки деталей подшипников качения
5. Оборудование для термической обработки
6. Термическая обработка деталей подшипников при индукционном нагреве
7. Технология предварительной термической обработки поковок