Перейти к публикации

Внимание! В связи с бесконтрольно плодящимися видеоблогерами размещение видеороликов в темах ограничено. Сообщение, в котором есть ссылка на youtube, не будет опубликовано до проверки модераторами. Если видео не представляет интереса, оно не будет опубликовано вообще. 

Zoraccer

Подбор оптимальной марки стали и режимов

Рекомендованные сообщения

Уважаемые термисты, прошу совета. В термообработке совсем не силён, но хочется освоить производство конкретного изделия.

Подобрать оптимальную (из не очень редких зверей) марку стали и процесс ТО.

Эскиз прикрепляю, рабочие поверхности - те, что Ra0.63, полки призмы то есть. По мехобработке примерный расклад есть, черновая фрезеровка, снятие напряжений, чистовая фрезеровка, закалка (вот после закалки по ТО вопрос), шлифовка. На рабочих поверхностях необходимо получить 59-63HRC, к ТВЧ "на проход" пока доступа нет, видимо придётся возиться с печью и полноценной закалкой. Или может, цементация\нитроцементация?

По рабочим поверхностям будут ходить ролики, в остальном особых нагрузок не будет.

 

Собственно, хочется примерно понять, какую сталь и какое ТО назначить, чтобы выйти на данные параметры.

А, и если всё таки калить, а не цементировать, то как именно и каких ожидать короблений?

Всем заранее спасибо :hi:

post-13355-041852800_1510079809_thumb.png

Изменено пользователем Zoraccer

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Чтобы получить 59-63HRC после закалки и низкого отпуска - понадобится не менее 0,6-0,7% углерода, но тогда деталь будет хрупкой. Так что или цементация/нитроцементация, или азотирование. Укажите для начала требования к толщине слоя с твердостью 59-63HRC и прочности или твердости (а желательно, и пластичности) сердцевины. Без этого трудно дать какие-либо рекомендации!

Изменено пользователем Weilant

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Что то мне подсказывает, что при таких больших габаритах (и форме), требуемую твёрдость не получить.

А уж поводки или без цементации, вторично.

ХВГ поменьше покрутит, но твёрдость такую... Если только по нижней границе.

Может какие прокладки-ленты из пружинной стали использовать на рабочих поверхностях под ролики

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Укажите для начала требования к толщине слоя с твердостью 59-63HRC

Трудно сказать, т.к. не знаю предполагаемых короблений.. Нужно чтобы слой 1)остался после шлифовки (с учётом поводок) 2)выдерживал роликовые тележки

и прочности или твердости (а желательно, и пластичности) сердцевины

Суммарная сжимающая нагрузка будет порядка 2 тонн, в одну пару призм тонна к середине (центральному пазу) и с другой стороны также.

По твёрдости сердцевины и пластичности пока ничего не могу сказать, видимо, пилотный образец нужен будет обязательно.

 

Может какие прокладки-ленты из пружинной стали использовать на рабочих поверхностях под ролики

 

Тоже об этом думал, сделать на полки призм накладки по типу линеек, тонких, но зацементированных насмерть или очень хорошо закалённых.

На одном станке видел аналогичные направляющие, 60 единиц, размеры 1200мм х 200мм х 80мм, т.е. здоровенный стальной брус. Как делали - ума не приложу. Но и что там в сердцевине неизвестно.

 

Формой можно будет немного поиграть, улучшить равнотолщинность и прочее. Центральный паз к сожалению не убрать никак и не уменьшить, там по ТЗ приводной винт сидит с гайкой.

Изменено пользователем Zoraccer

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Есть редко ныне применяемый процесс диффузионного хромирования, в ИРе был описан, для высокоуглеродистых сталей. Позволяет получить толстый твёрдый и прочный слой (в зависимости от времени процесса до миллиметров), к тому же химостойкий. Из достоинств процесса - малое изменение размеров, годен даже для крепежа после финишной обработки, то-есть даёт малые внутренние напряжения и связанные с этим поводки и коробления.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Как самый бюджетный вариант я предложил бы 30ХГСА, цементация при 9300 в течение 8 часов, затем нитроцементация при 8500 в течение 2 часов (т.е. снижение температуры и введение в состав эндогаза небольшого количества аммиака), охлаждение на воздухе до потемнения и перенос в отпускную печь с температурой 6000 на 1 час,далее охлаждение с печью или на воздухе, получистовая мех.обработка, закалка с 8600 в горячем масле (а лучше в селитре с температурой 240-2500 в течение 5 минут), отпуск 2000 2 часа, чистовая мех. обработка

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Суммарная сжимающая нагрузка будет порядка 2 тонн, в одну пару призм тонна к середине (центральному пазу) и с другой стороны также

"Сила действия равна силе противодействия." Так что тонна так и останется.

30ХГСА

Покоробит не по деЦЦки

 

В общем, при такой большой детали Вам надо искать участок термички с термистом не абы каким.

Отработка технологии самому займёт время и средства.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Покоробит не по деЦЦки

Если в селитре калить - не так уж сильно и покоробит. А вы бы что предложили? "Критикуешь - предлагай!" (Курчатов)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

хоть вы и говорите, что нагрузок почти нет, но хождение роликов обычно означает требования к размерной стойкости. Т.е. просто зацементировать 20Х, как в случае направляющих втулок-колонок, вряд ли будет обеспечивать рабочие качества. Надо бы что-то с твердостью сердцевины примерно около 40 единиц (плюс/минус). А если так, то это типа 40Х, 4Х5МФС и подобных. Ну и поверхность тогда с большой твердостью получить азотацией/нитроцементацией.

 

PS Если что, подправьте, кто более спец по направляющим.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

"Сила действия равна силе противодействия."

Кажется, это как-то по-другому работало :) Это в основном по прочности "спинки" бруса на разрыв, т.к. упор идёт, по сути, в полки условного швеллера. По прочности крутил в САПР, запас даже для стали без ТО отличный, при нагружении в самый центр бруса прогиб меньше 5мкм, этого вполне достаточно.

Как самый бюджетный вариант я предложил бы 30ХГСА, цементация при 9300 в течение 8 часов, затем нитроцементация при 8500 в течение 2 часов (т.е. снижение температуры и введение в состав эндогаза небольшого количества аммиака), охлаждение на воздухе до потемнения и перенос в отпускную печь с температурой 6000 на 1 час,далее охлаждение с печью или на воздухе, получистовая мех.обработка, закалка с 8600 в горячем масле (а лучше в селитре с температурой 240-2500 в течение 5 минут), отпуск 20002 часа, чистовая мех. обработка

 

Константин, спасибо, возьмем на карандаш!

 

но хождение роликов обычно означает требования к размерной стойкости.

Да, вы правы. Правда, нагрузки действительно ожидаются не более 10% от натяга кареток (т.е. по 100кг на сторону), но имеют место.

 

С учётом короблений, может быть, действительно имеет смысл какую-нибудь 40Х единиц на 40, а вместо модификации поверхности прикрутить "линейки", уже на 59-63 единиц закалённые? Их, по идее, и калить (и прокалить) будет проще, и при короблениях сошлифовывать меньше..

 

К "времени и средствам" готовы, планируется достаточно приличная серия, на отработку технологии заложены и время, и финансы.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Не знаю, какое у Вас оборудование, но недавно похожую деталь я сделал так.

Сталь 12ХН3А (можно 20Х3МВФ, 18ХГТ, 20ХГТ, любая цементуемая)

С одной стороны нужно сделать технологическое отверстие, для подвязывания проволокой. У нас проволока 5 мм, отверстие 6.

Печь шахтная СШЦ, разогретая в теч 6 час, до 860 град. Деталь поставили стоя на дно реторты. Нитроцементировали 8 час, смену. Затем закалили, сразу с печи нитроцементации, без промежуточного охлаждения. Открыли печь, зацепили кран-балкой за проволоку, вытянули, повезли и сразу закалили в масляном закалочном баке. Помыли и отпустили 5 час на 200 град. Слой, получился 1,2 мм, твердость слоя 60, сердцевины 40. Деталь шлифонули 0,4 мм и все стало ровненько.

Перед этим точно так делали валки на свои вальцы, то же длиной ок 700 мм. Работают безотказно, никаких вмятин нет, твердость за 60.

PS. Понимая жгучее желание покритиковать, пожалуйста, критикуйте по делу.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Печь шахтная СШЦ, разогретая в теч 6 час, до 860 град. Деталь поставили стоя на дно реторты. Нитроцементировали 8 час, смену. Затем закалили, сразу с печи нитроцементации, без промежуточного охлаждения. Открыли печь, зацепили кран-балкой за проволоку, вытянули, повезли и сразу закалили в масляном закалочном баке. Помыли и отпустили 5 час на 200 град. Слой, получился 1,2 мм, твердость слоя 60, сердцевины 40. Деталь шлифонули 0,4 мм и все стало ровненько.

Если говорить о выборе марки стали - поскольку требования к твердости сердцевины неизвестны, спор беспредметен. А по предложенному режиму - если сравнивать с предложенным мной вариантом, то мой лучше в смысле срока службы, но и заметно дороже из-за двукратной ТО, так что соотношение цена/качество, ИМХО, сопоставимо. Мой вариант "цементация 8 часов + нитроцементация 2 часа" дает несколько лучшее распределение твердости по толщине слоя, чем цементация и нитроцементация по-отдельности. Но если после него закалку сразу делать из печи нитроцементации, то и зерно будет великовато (если сталь без титана и т.п. легирующих), и деформация больше - поэтому я и рекомендую более сложный вариант ТО.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Просто, нередко, кроме писанины и втыканий на компе, я тягаю на пупу горячие железки по термичке. При выполнении термообработки очень важно сделать все аккуратно и правильно. Когда деталь тяжелезная и вдобавок горячая, а у тебя еще опыта кот наплакал, лучше применять технологии попроще, несмотря на зерно. Я знаю про зерно, оно будет крупнее, но некритично, ТС этого не почувствует. Но, если он сделает чего не того, пока будет тягать свою болванку по селитровым ваннам, результаты могут быть более фатальны. И есть ли у него селитровые ванны таких размеров. Ладно, сам решит.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

При выполнении термообработки очень важно сделать все аккуратно и правильно.

Спасибо, это ценное замечание, кантовка 50кг раскалённой стали действительно не предполагает суеты и метаний :)

 

А если действительно, ту же деталь, но на 35-40 единиц всю, и сделать накладки на 60единиц? Может будет проще?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Может быть проще партию Хивину заказать, это явно их изделие ) Каретка тоже интересная будет.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Если применять обьёмно-закаливаемую сталь то для такого сечения лучше применить ХВСГ. Прокаливаемость у неё хорошая и поводки минимальные. Но для минимизации коробления лучше заготовку предварительно улучшить.

для цементации на такое сечение лучше применить 12ХН3А, 18Х2Н4МА, 20ХГНМ, в общем берите сталь где побольше легирующих. Стали типа 18ХГТ не советую, при сечении более 13мм твёрдость плавает.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Rionet, можно сказать, что для того и делаем, чтобы не заказывать :)

Утрирую конечно, но всё же.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Представляется целесообразным V-образные пазы заменить выступами, причём прямоугольного сечения. Тогда ролики будут цилиндрическими со съёмными дисковыми ребордами (например, приклёпанными), что технологичнее в изготовлении. Закалка детали целесообразна поверхностная.

При отсутствии ТВЧ выход такой . Когда-то я видел в действии (а потом встречал и в технической литературе) предельно простую самодельную установку для поверхностеой закалки с нагревом электрической дугой. В ящик наливают эдектролит (вода+соль), сверху опускают деталь на небольшую глубину (10.,.20 мм), создают электродугу между электролитом и деталью, а затем через несколько секунд (когда поверхностный слой детали раскалится) электричество отключают и происходит закалка посредством быстрого охлаждения электролитом. Отпадает необходимость в перетаскивании детали от печи в закалочный бак. Естественно, что такое возможно только для сталей, закаливаемых на воду. Поэтому можно попробовать сталь 45, а если полученная твёрдость окажется недостаточной, то можно перейти на сталь У8.

Что касается закалки длинных направляющих в станинах станков, то делается это посредством ТВЧ индуктором-спреером, который непрерывно перемещают с заданной скоростью вдоль станины

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Что касается закалки длинных направляющих в станинах станков, то делается это посредством ТВЧ индуктором-спреером, который непрерывно перемещают с заданной скоростью вдоль станины

 

Вот его и нет, увы. Было бы самое то!

 

Про закалку в электролите читал, но никогда не видел. Интересно..

 

Ролики будут циркулирующие, как в опорах типа ЛОК, под шлифовку есть спец. станок, который позволяет эти поверхности обработать разом, с нужной точностью и до 13 класса чистоты. Совсем навыворот геометрию менять не хотелось бы, другие узлы тогда теряют некоторые существенные преимущества :hi:

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Слой, получился 1,2 мм, твердость слоя 60, сердцевины 40.

 

один вопрос, сталь 12ХН3А или 20ХН3А? (сердцевина для 12ХН3А твердой получилась ... хотя от хим. состава по углероду у этой стали много зависит).

 

а так, действительно лучше сталь с никелем сюда (зерно на стали с 3% никеля не вырастет критично, при той т/о, что рекомендовал SDF).

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Твердость меряли на свидетеле, на детали замерять не получилось, не влазит под прибор. Свидетель был то же не маленький, не на много меньше детали, но чтобы взез под прибор. На нем была сердцевина 38-40. На детали, условно, тоже под 40. С головой хватает на вальцах, для раскатки металла. Там букет нагрузок колоссальный. Да и вообще, есть сильнонагруженные спецподшипники сделаны так же. Имею в виду, - из этих сталей и цементированы.

Вот, еще вспомнил. Таким же макаром, когда то, цементировали и калили валки из 40Х. Закалили с печи на масло, ни фига не закалились, максимум 50. Как то получилось, что калили без меня. Потом, прибежали.☺ Пришлось греть по новой, в той же цементационной печи часа четыре, с газом, что бы не было обезуглераживания. Второй раз калил через воду на масло. Конечно операция не для слабонервных, валки были то же немного меньше метра, но все закалилось под 60 и сейчас хвалятся, что работает нормально, вмятин, трещин нет.

Чем хорошо калить такие детали непосредственно из цементационной печи, тем, что мы избегаем обезуглераживания. А зерно, пес с ним, его не видно ☺.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

А зерно, пес с ним, его не видно

Это супер! :good: Как в анекдоте про "Титаник":

- Капитан, наш корабль получил пробоину!

- Где?!

- В скуле правого борта, ниже ватерлинии!

- Ниже? Ну тогда фиг с ним, не заметно!

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

На одном станке видел аналогичные направляющие, 60 единиц, размеры 1200мм х 200мм х 80мм, т.е. здоровенный стальной брус. Как делали - ума не приложу. Но и что там в сердцевине неизвестно.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Как делали - ума не приложу

На ТВЧ.

 

Константин, не смейтесь, серьезно, вальцы работают замечательно. И, не я первый такую технологию придумал. Когда калили после цементации, называли - "закалка, с подстуживанием". Я, когда с шахтной печи, на цементации, подверяю свидетели, которые достаю с лючка, всегда сразу их калю и смотрю шлифы. Не такое там и большое зерно, больше, может, на балл, максимум полтора. Это, если сравнивать с теми, что после охлаждения. Мне больше не нравилось то, что я, после цементации, не делаю высокий отпуск. Но, и это можно пропустить, по закону разумной достаточности. На этой железке, не летать.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Константин, не смейтесь, серьезно, вальцы работают замечательно. И, не я первый такую технологию придумал. Когда калили после цементации, называли - "закалка, с подстуживанием".

Подстуживание снижает поводки, но на размер зерна не влияет. Другое дело, что рост зерна сильно снижает ударную вязкость, в меньшей степени - пластичность, а на прочность и износостойкость влияет весьма несущественно. Так что если ударных нагрузок нет - его рост не столь критичен, просто Ваша формулировка "его не видно" сразу про этот анекдот напомнила :)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Создайте аккаунт или войдите в него для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!

Зарегистрировать аккаунт

Войти

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.

Войти сейчас

  • Сейчас на странице   0 пользователей

    Нет пользователей, просматривающих эту страницу.


×