Гост термическая обработка металлов

Термическая обработка (термообработка) стали, сплавов, металлов.

Вы здесь

Каталог

Термическая обработка (термообработка) — это технологический процесс изменения структуры сталей, сплавов и цветных металлов посредством широкого диапазона температур: поэтапных нагреваний и охлаждении с определенной скоростью. Такая обработка очень сильно изменяет свойства сталей, сплавов, металлов в сторону улучшения показателей, но при этом не изменяя их химический состав. Можно сказать, что основная цель термической обработки – это улучшение свойств и хаpaктеристик изделий из него.

Виды (стадии) термической обработки стали

Отжиг — термическая обработка (термообработка) металла, представляющая собой процесс нагревания до заданной температуры, а затем процесс медленного охлаждения. Отжиг бывает разных видов в зависимости от уровня температур и скорости процесса.

Нормализация — термообработка, принципиально похожая на отжиг. Основное отличие в том, что процесс отжига предполагает печь, а при нормализации охлаждение стали проходит на воздухе.

Закалка — этап термообработки, основанный на нагревании сырья до такого уровня температуры, который является выше критического (перекристаллизация стали). После выдержки в такой температуре в заданном интервале времени происходит охлаждение, быстрое, с заданной скоростью. Закаленной стали (сплавам) свойственна неравновесная структура и поэтому применяется такой вид термообработки как отпуск.

Отпуск — стадия термообработки, необходимая для снятия в стали и сплавах остаточного напряжения или максимального его снижения. Снижает хрупкость и твёрдость металла, увеличивает вязкость. Проводится после стадии закалки.

Старение — иначе еще называется дисперсионное твердение. После стадии отжига металл опять нагревают, но до более низкого уровня температур и с медленной скоростью остужают. Цель такой термообработки в получении особенных частиц упрочняющей фазы.

От степени необходимой глубины обработки различают термообработку поверхностную, которая затрагивает лишь поверхность изделий, и объемную, когда термическому воздействию подвергается весь объем сырья.

В отраслевой промышленности, в частности – в машиностроении, термическую обработку чаще всего проходит сталь следующих марок:

— сталь 45 (замещаемость 40Х, 50, 50Г2)

— сталь 40Х (замещаемость 38ХА, 40ХР, 45Х, 40ХС, 40ХФ, 40ХН)

— сталь 20 (замещаемость 15, 25)

— сталь 30ХГСА (замещаемость 40ХФА, 35ХМ, 40ХН, 25ХГСА, 35ХГСА)

Термообработка стали 45

Конструкционная углеродистая. Этап предварительной термической обработки называется нормализация, проходит на воздухе, а не в печи. довольно легко проходит механическую обработку. Точение, фрезеровку и т. д. Получают детали, например, типа вал-шестерни, коленчатые и распределительные валы, шестерни, шпиндели, бандажи, цилиндры, кулачки.

После закалки, которая является конечной стадией термообработки, детали достигают высокого уровня прочности и отличных показателей износостойкости. Подвергаются шлифовке. Высокое содержание углерода (0,45%) обеспечивает хорошую закаливаемость и, соответственно, высокую твёрдость поверхности и прочность изделия. Сталь 45 калят «на воду», когда после калки деталь охлаждают в воде. После охлаждения деталь подвергается низкотемпературному отпуску при температуре 200-300 градусов по Цельсия. При такой термообработке стали 45 достигает твердость порядка 50 HRC.

Изделия: Кулачки станочных патронов, согласно указаниям ГОСТ, изготовляют из сталей 45 и 40Х. Твёрдость Rc = 45 -50. В кулачках четырёх-кулачных патронов твёрдость резьбы должна быть в пределах Rс = 35-42. Отпуск кулачков из стали 45 производится при температуре 220-280°, из стали 40Х при 380-450° в течение 30-40 мин.

Расшифровка марки стали 45: марка 45 означает, что в стали содержится 0,45% углерода,C 0,42 — 0,5; Si 0,17 — 0,37;Mn 0,5 — 0,8; Ni до 0,25; S до 0,04; P до 0,035; Cr до 0,25; Cu до 0,25; As до 0,08.

Термообработка стали 40Х

Легированная конструкционная сталь. Для деталей повышенной прочности такие как оси, валы, вал-шестерни, плунжеры, штоки, коленчатые и кулачковые валы, кольца, шпиндели, оправки, рейки, зубчатые венцы, болты, полуоси, втулки и прочих деталей повышенной прочности. Сталь 40Х также часто используется для производства поковок, штампованных заготовок и деталей трубопроводной арматуры. Однако последние перечисленные детали нуждаются в дополнительной термической обработке, заключающейся в закалке через воду в масле или просто в масле с последующим отпуском в масле или на воздухе.

Расшифровка марки стали 40Х. Цифра 40 указывает на то, что углерод в стали содержится в объеме 0,4 %. Хрома содержится менее 1,5 %. Помимо обычных примесей в своем составе имеет в определенных количествах специально вводимые элементы, которые призваны обеспечить специально заданные свойства. В качестве легирующего элемента в данном случае используется хром, о чем говорит соответствующая маркировка.

Термообработка стали 20

Термообработка стали 20 — сталь конструкционная углеродистая качественная. Широкое применение в котлостроении, для труб и нагревательных трубопроводов различного назначения, кроме того промышленность выпускает пруток, лист. В качестве заменителя стали 20 применяют стали 15 и 25.

По требованиям к механическим свойствам выделяют пять категорий.

— I категория: сталь всех видов обработки без испытания на ударную вязкость и растяжение.

— II категория: образцы из нормализованной стали всех видов обработки размером 25 мм проходят испытания на ударную вязкость и растяжение.

— III категория: испытания на растяжение проводят на образцах из нормализованной стали, размером 26-100 мм.

— IV категория: образцы для испытаний на растяжение и ударную вязкость изготавливают из термически обработанных заготовок размером не более 100 мм. Требования третьей и четвертой категории предъявляют к калиброванной, горячекатаной и кованной качественной стали.

— V категория. Испытания механических свойств на растяжение проводят на образцах из калиброванных термически обработанных (высокоотпущенных или отожженных) или нагартованных сталей.

Химический состав стали 20: углерод (C) — 0.17-0.24 %, кремний (Si) — 0,17-0,37%, марганец (Mn) — 0,35-0,65 %;содержание меди (Cu) и никеля (Ni) допускается не более 0,25%, мышьяка (As) — не более 0,08%, серы (S) — не более 0,4%, фосфора (Р) — 0,035%.
Структура стали 20 представляет собой смесь перлита и феррита. Термическая обработка стали 20 позволяет получать структуру реечного (пакетного) мартенсита. При таких структурных преобразованиях прочность возрастает, и пластичность уменьшается. После термического упрочнения прокат из стали 20 можно использовать для изготовления метизной продукции (класс прочности 8.8).

Технологические свойства стали 20: Температура начала ковки стали 20 составляет 1280° С, окончания — 750° С, охлаждение поковки — воздушное. Сталь 20 нефлокеночувствительна и не склонна к отпускной способности. Свариваемость стали 20 не ограничена, исключая детали, подвергавшиеся химико-термической обработке. Рекомендованы способы сварки АДС, КТС, РДС, под газовой защитой и флюсом.

Сталь 20 применяют для производства малонагруженных деталей ( пальцы, оси, копиры, упоры, шестерни) , цементуемых деталей для длительной и весьма длительной службы (эксплуатация при температуре не выше 350° С) , тонких деталей, работающих на истирание. Сталь 20 без термической обработки или после нормализации используется для производства крюков кранов, вкладышей подшипников и прочих деталей для эксплуатации под давлением в температурном диапазоне от -40 до 450°С . Сталь 20 после химико-термической обработки идет на производство деталей, которым требуется высокая поверхностная прочность ( червяки, червячные пары, шестерни) . Широко применяют сталь 20 для производства трубопроводной арматуры, труб, предназначенных для паропроводов с критическими и сверхкритическими параметрами пара, бесшовных труб высокого давления, сварных профилей прямоугольного и квадратного сечения и т. д.

Термообработка стали 30ХГСА

Относится к среднелегированной конструкционной стали. Сталь 30ХГСА проходит улучшение – закалку с последующим высоким отпуском при 550-600 °С, поэтому применяется при создании улучшаемых деталей (кроме авиационных деталей это могут быть различные корпуса обшивки, оси и валы, лопатки компрессорных машин, которые эксплуатируются при 400°С, и многое другое), рычаги, толкатели, ответственные сварные конструкции, работающие при знакопеременных нагрузках, крепежные детали, работающие при низких температурах.

Сталь 30ХГСА обладает хорошей выносливостью, отличными показателями ударной вязкости, высокой прочностью. Она также отличается замечательной свариваемостью.

Сварка стали 30ХГСАтоже имеет свои особенности. Она осуществляется с предварительным подогревом материала до 250-300 °С с последующим медленным охлаждением. Данная процеДypa очень важна, поскольку могут появиться трещины из-за чувствительности стали к резким перепадам температуры после сварки. Поэтому по завершении сварных работ горелка должна отводиться медленно, при этом осуществляя подогрев материала на расстоянии 20-40 мм от места сварки. Также, не более, чем спустя 8 часов по завершении сварки сварные узлы стали 30ХГСА нуждаются в закалке с нагревом до 880 °С с последующим высоким отпуском. Далее изделие охлаждается в масле при 20-50 °С. Отпуск осуществляется нагревом до 400 — 600 °С и охлаждением в горячей воде. Сварку же необходимо выполнять максимально быстро, дабы избежать выгорания легирующих элементов.

После прохождения термомеханической низкотемпературной обработки сталь 30ХГСА приобретает предел прочности до 2800 МПа, ударная вязкость повышается в два раза (в отличии от обычной термообработки стали 30хгса), пластичность увеличивается.

Термообработка стали 65Г

Сталь конструкционная рессорно-пружинная. Используют в промышленности пружины, рессоры, упopные шайбы, тормозные ленты, фрикционные диски, шестерни, фланцы, корпусы подшипников, зажимные и подающие цанги и другие детали, к которым предъявляются требования повышенной износостойкости, и детали, работающие без ударных нагрузок. (заменители: 70, У8А, 70Г, 60С2А, 9ХС, 50ХФА, 60С2, 55С2).

Термообработка стали 40

Сталь конструкционная углеродистая качественная. Использование в промышленности: трубы, поковки, крепежные детали, валы, диски, роторы, фланцы, зубчатые колеса, втулки для длительной и весьма длительной службы при температурах до 425 град.

Термообработка стали 40ХН

Сталь конструкционная легированная Используется в отраслевой в промышленности: оси, валы, шатуны, зубчатые колеса, валы экскаваторов, муфты, валы-шестерни, шпиндели, болты, рычаги, штоки, цилиндры и другие ответственные нагруженные детали, подвергающиеся вибрационным и динамическим нагрузкам, с предъявляемыми требованиями повышенной прочности и вязкости. Валки рельсобалочных и крупносортных станов для горячей прокатки металла.

Термообработка сталь 35

Сталь конструкционная углеродистая качественная. Используется в отраслевой промышленности. Это детали невысокой прочности, подвергающиеся невысокому уровню напряжения: оси, цилиндры, коленчатые валы, шатуны, шпиндели, звездочки, тяги, ободы, траверсы, валы, бандажи, диски и другие детали.

Термообработка стали 20Х13

Сталь коррозионно-стойкая жаропрочная. Используется в энергетическом машиностроении и печестроении; турбинные лопатки, болты, гайки, арматура крекинг-установок с длительным сроком службы при температурах до 500 град; сталь мартенситного класса Сталь марки 20Х13 и другие стали мартенситного класса: жаропрочные хромистые стали мартенситного класса применяют в различных энергетических установках, они работают при температуре до 600° С. Из них изготовляют роторы, диски и лопатки турбин, в последнее время их используют для кольцевых деталей больших толщин. Существует большое количество марок сталей данного класса. Общим для всех является пониженное содержание хрома, наличие молибдена, ванадия и вольфрама. Они эффективно упрочняются обычными методами термообработки, которая основана на у — a-превращении и предусматривает получение в структуре мартенсита с последующим улучшением в зависимости от требований технических условий. (заменители: 12Х13, 14Х17Н2)

Термическая обработка стали

Термическая обработка стали позволяет придать изделиям, деталям и заготовкам требуемые качества и хаpaктеристики. В зависимости от того, на каком этапе в технологическом процессе изготовления проводилась термическая обработка, у заготовок повышается обpaбатываемость, с деталей снимаются остаточные напряжения, а у деталей повышаются эксплуатационные качества.

Технология термической обработки стали – это совокупность процессов: нагревания, выдерживания и охлаждения с целью изменения внутренней структуры металла или сплава. При этом химический состав не изменяется.

Так, молекулярная решетка углеродистой стали при температуре не более 910°С представляет из себя куб объемно-центрированный. При нагревании свыше 910°С до 1400°С решетка принимает форму гране-центрированного куба. Дальнейший нагрев превращает куб в объемно-центрированный.

Сущность термической обработки сталей – это изменение размера зерна внутренней структуры стали. Строгое соблюдение температурного режима, времени и скорости на всех этапах, которые напрямую зависят от количества углерода, легирующих элементов и примесей, снижающих качество материала. Во время нагрева происходят структурные изменения, которые при охлаждении протекают в обратной последовательности. На рисунке видно, какие превращения происходят во время термической обработки.

Изменение структуры металла при термообработке

Назначение термической обработки

Термическая обработка стали проводится при температурах, приближенных к критическим точкам . Здесь происходит:

• вторичная кристаллизация сплава;
• переход гамма железа в состояние альфа железа;
• переход крупных частиц в пластинки.

Внутренняя структура двухфазной смеси напрямую влияет на эксплуатационные качества и легкость обработки.

Образование структур в зависимости от интенсивности охлаждения

Основное назначение термической обработки — это придание сталям:

• В готовых изделиях:
  1. прочности;
  2. износостойкости;
  3. коррозионностойкость;
  4. термостойкости.

• В заготовках:
  1. снятие внутренних напряжений после
     • литья;
     • штамповки (горячей, холодной);
     • глубокой вытяжки;
  2. увеличение пластичности;
  3. облегчение обработки резанием.

Термическая обработка применяется к следующим типам сталей:

1. Углеродистым и легированным.
2. С различным содержанием углерода, от низкоуглеродистых 0,25% до высокоуглеродистых 0,7%.
3. Конструкционным, специальным, инструментальным.
4. Любого качества.

Классификация и виды термообработки

Основополагающими параметрами, влияющими на качество термообработки являются:

• время нагревания (скорость);
• температура нагревания;
• длительность выдерживания при заданной температуре;
• время охлаждения (интенсивность).

Изменяя данные режимы можно получить несколько видов термообработки.

Виды термической обработки стали:

• Отжиг
  1. I – рода:
     • гомогенизация;
     • рекристаллизация;
     • изотермический;
     • снятие внутренних и остаточных напряжений;
  2. II – рода:
     • полный;
     • неполный;

• Закалка;
• Отпуск:
  1. низкий;
  2. средний;
  3. высокий.

• Нормализация.

Температура нагрева стали при термообработке

Отпуск

Отпуск в машиностроении используется для уменьшения силы внутренних напряжений, которые появляются во время закалки. Высокая твердость делает изделия хрупкими, поэтому отпуском добиваются увеличения ударной вязкости и снижения жесткости и хрупкости стали.

1. Отпуск низкий

Для низкого отпуска хаpaктерна внутренняя структура мартенсита, которая, не снижая твердости повышает вязкость. Данной термообработке подвергаются измерительный и режущий инструмент. Режимы обработки:

• Нагревание до температуры – от 150°С, но не выше 250°С;
• выдерживание — полтора часа;
• остывание – воздух, масло.

2. Средний отпуск

Для среднего отпуска преобразование мартенсита в тростит. Твердость снижается до 400 НВ. Вязкость возрастает. Данному отпуску подвергаются детали, работающие со значительными упругими нагрузками. Режимы обработки:

• нагревание до температуры – от 340°С, но не выше 500°С;
• охлаждение – воздух.

3. Высокий отпуск

При высоком отпуске кристаллизуется сорбит, который ликвидирует напряжения в кристаллической решетке. Изготавливаются ответственные детали, обладающие прочностью, пластичностью, вязкостью.

Нагревание до температуры – от 450°С, но не выше 650°С.

Отжиг

Применение отжига позволяет получить однородную внутреннюю структуру без напряжений кристаллической решетки. Процесс проводят в следующей последовательности:

• нагревание до температуры чуть выше критической точки в зависимости от марки стали;
• выдержка с постоянным поддержанием температуры;
• медленное охлаждение (обычно остывание происходит совместно с печью).

1. Гомогенизация

Гомогенизация, по-иному отжиг диффузионный, восстанавливает неоднородную ликвацию отливок. Режимы обработки:

• нагревание до температуры – от 1000°С, но не выше 1150°С;
• выдержка – 8-15 часов;
• охлаждение:
  • печь – до 8 часов, снижение температуры до 800°С;
  • воздух.

Читать еще:  Как выбрать яркую лампочку для дома

2. Рекристаллизация

Рекристаллизация, по-иному низкий отжиг, используется после обработки пластическим деформированием, которое вызывает упрочнение за счет изменения формы зерна (наклеп). Режимы обработки:

• нагревание до температуры – выше точки кристаллизации на 100°С-200°С;
• выдерживание — ½ — 2 часа;
• остывание – медленное.

3. Изотермический отжиг

Изотермическому отжигу подвергаются легированные стали, для того чтобы произошел распад аустенита. Режимы термообработки:

• нагревание до температуры – на 20°С — 30°С выше точки ;
• выдерживание;
• остывание:
  • быстрое – не ниже 630°С;
  • медленное – при положительных температурах.

4. Отжиг для устранения напряжений

Снятие внутренних и остаточных напряжений отжигом используется после сварочных работ, литья, механической обработки. С наложением рабочих нагрузок детали подвергаются разрушению. Режимы обработки:

• нагревание до температуры – 727°С;
• выдерживание – до 20 часов при температуре 600°С — 700°С;
• остывание — медленное.

5. Отжиг полный

Отжиг полный позволяет получить внутреннюю структуру с мелким зерном, в составе которой феррит с перлитом. Полный отжиг используют для литых, кованных и штампованных заготовок, которые будут в дальнейшем обpaбатываться резанием и подвергаться закалке.

Полный отжиг стали

• температура нагрева – на 30°С-50°С выше точки ;
• выдержка;
• охлаждение до 500°С:
  • сталь углеродистая – снижение температуры за час не более 150°С;
  • сталь легированная – снижение температуры за час не более 50°С.

6. Неполный отжиг

При неполном отжиге пластинчатый или грубый перлит преобразуется в ферритно-цементитную зернистую структуру, что необходимо для швов, полученных электродуговой сваркой, а также инструментальные стали и стальные детали, подвергшиеся таким методам обработки, температура которых не провоцирует рост зерна внутренней структуры.

• нагревание до температуры – выше точки или , выше 700°С на 40°С — 50°С;
• выдерживание – порядка 20 часов;
• охлаждение — медленное.

Закалка

Закалку сталей применяют для:

• Повышения:
  1. твердости;
  2. прочности;
  3. износоустойчивости;
  4. предела упругости;

• Снижения:
  1. пластичности;
  2. модуля сдвига;
  3. предела на сжатие.

Суть закалки – это максимально быстрое охлаждение прогретой насквозь детали в различных средах. Каление производится с полиморфными изменениями и без них. Полиморфные изменения возможны только в тех сталях, в которых присутствуют элементы способные к преобразованию.

Такой сплав подвергается нагреву до той температуры, при которой кристаллическая решетка полиморфного элемента терпит изменения, за счет чего увеличивается растворяемость легирующих материалов. При снижении температуры решетка изменяет структуру из-за избытка легирующего элемента и принимает игольчатую структуру.

Невозможность полиморфных изменений при калении обусловлено ограниченной растворимостью одного компонента в другом при быстрой скорости охлаждения. Для диффузии мало времени. В итоге получается раствор с избытком нерастворенного компонента (метастабильтный).

Для увеличения скорости охлаждения стали используются такие среды как:

• вода;
• соляные растворы на основе воды;
• техническое масло;
• инертные газы.

Сравнивая скоростной режим охлаждения стальных изделий на воздухе, то охлаждение в воде с 600°С происходит в шесть раз быстрее, а с 200°С в масле в 28 раз. Растворенные соли повышают закаливающую способность. Недостатком использования воды считается появление трещин в местах образования мартенсита. Техническое масло используется для закалки легирующих сплавов, но оно пригорает к поверхности.

Металлы, использующиеся при изготовлении изделий медицинской направленности не должны иметь пленки из оксидов, поэтому охлаждение происходит в среде разряженного воздуха.

Чтобы полностью избавиться от аустенита, из-за которого у стали наблюдается высокая хрупкость, изделия подвергаются дополнительному охлаждению при температурах от — 40°С и до -100°С в специальной камере. Также можно использовать углекислую кислоту в смеси с ацетоном. Такая обработка повышает точность деталей, их твердость, магнитные свойства.

Если деталям не требуется объемная термообработка, проводится каление только поверхностного слоя на установках ТВЧ (токами высокой частоты). При этом глубина термообработки составляет от 1 мм до 10 мм, а охлаждение происходит на воздухе. В итоге поверхностный слой становится износоустойчивым, а середина вязкая.

Процесс закалки предполагает прогревание и выдержку стальных изделий при температуре, достигающей порядка 900°С. При такой температуре стали с содержанием углерода до 0,7% имеют структуру мартенсита, который при последующей термообработке перейдет в требуемую структуру с появлением нужных качеств.

Нормализация

Нормализация формирует структуру с мелким зерном. Для низкоуглеродистых сталей — это структура феррит-перлит, для легированных – сорбитоподобная. Получаемая твердость не превышает 300 НВ. Нормализации подвергаются горячекатаные стали. При этом у них увеличивается:

• сопротивление излому;
• производительность обработки;
• прочность;
• вязкость.

Процесс нормализации стали

• происходит нагрев до температуры – на 30°С-50°С выше точки ;
• выдерживание в данном температурном коридоре;
• охлаждение – на открытом воздухе.

Преимущества термообработки

Термообработка стали – это технологический процесс, который стал обязательным этапом получения комплектов деталей из стали и сплавов с заданными качествами. Этого позволяет добиться большое разнообразие режимов и способов термического воздействия. Термообработку используют не только применительно к сталям, но и к цветным металлам и сплавам на их основе.

Стали без термообработки используются лишь для возведения металлоконструкций и изготовления неответственных деталей, срок службы которых невелик. К ним не предъявляются дополнительные требования. Повседневная же эксплуатация наоборот диктует ужесточение требований, именно поэтому применение термообработки предпочтительно.

В термически необработанных сталях абразивный износ высок и пропорционален собственной твердости, которая зависит от состава химических элементов. Так, незакаленные матрицы штампов хорошо сочетаются при работе с калеными пуансонами.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Гост термическая обработка металлов

1. Головна
2. Документ
3. Стандарти (ГОСТ, ДСТУ)
4. ГОСТ 12.3.004-75. Термическая обработка металлов.Общие требования безопасности

ГОСТ 12.3.004-75. Термическая обработка металлов.Общие требования безопасности

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

СИСТЕМА СТАНДАРТОВ БЕЗОПАСНОСТИ ТРУДА

ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ

ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Система стандартов безопасности труда

ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ

Общие требования безопасности

Occupational safety standards system.
Heat treatment of metals.
General safety requirements

Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 30 сентября 1975г. № 2543 срок введения установлен

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт распространяется на все процессы термической и химико-термической обработки металлов и устанавливает общие требования безопасности при их осуществлении.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. При проведении процессов термической и химико-термической обработки должны быть предусмотрены меры защиты работающих от возможного действия опасных и вредных производственных факторов по ГОСТ 12.0.003-74, указанных в приложении. Концентрации веществ, обладающих вредными свойствами, и уровни физических опасных и вредных производственных факторов не должны превышать значений, установленных санитарными нормами.

1.2. Производственное оборудование термических цехов и участков должно соответствовать требованиям ГОСТ 12.2.003-74 и настоящего стандарта.

2. ТРЕБОВАНИЯ К ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРОЦЕССАМ

2.1. При разработке технологических процессов термической обработки металлов необходимо учитывать требования ГОСТ 12.3.002-75 и настоящего стандарта.

2.2. В целях контроля процессов подготовки изделий к термической обработке, контроля и регулирования параметров термической обработки металлов (температуры, давления в рабочем прострaнcтве печи, содержания компонентов в газовой среде и т.д.) необходимо применять блокировку, а также средства световой и звуковой сигнализации о нарушениях технологического процесса, могущих привести к возникновению аварийной ситуации.

2.3. При подготовке изделий и деталей к термической обработке (нанесение защитных паст, травление, обезжиривание и др.) и при проведении термической обработки с применением веществ, обладающих токсичными, пожаро- и взрывоопасными свойствами (керосина, масел, расплавов солей и металлов, жидких сред), применяемых при закалке и отпуске, должна быть исключена возможность воздействия этих веществ на работающих.

При работе с пожароопасными жидкими средами, применяемыми при закалке и отпуске, должны соблюдаться требования пожарной безопасности.

2.4. Нагретые в процессе термической обработки изделия и детали необходимо размещать в местах, оборудованных эффективной вытяжной вентиляцией или в специально оборудованных охладительных помещениях или устройствах.

2.5. Места возможного выделения в воздушную среду производственных помещений веществ, обладающих токсичными пожаро- и взрывоопасными свойствами, и пылей должны быть снабжены вытяжной механической вентиляцией во взрывозащищенном исполнении.

2.6. При разработке технологических процессов термической и химико-термической обработки металлов должны предусматриваться оптимальные режимы работы оборудования, обеспечивающие:

— непрерывность технологического процесса;

— рациональный ритм работы людей, выполняющих отдельные технологические операции;

— исключение возможности создания аварийной обстановки.

При применении горючих атмосфер во всем температурном диапазоне процессов термической и химико-термической обработки конструкция оборудования и порядок работы на нем (герметизация рабочего прострaнcтва, продувка нейтральным газом тамбуров проходных агрегатов и контейнеров шахтных печей перед открыванием крышек при рабочей температуре, наличие запальников у наружных дверец проходных агрегатов и др.) должны обеспечивать безопасные условия труда.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

2.7. Система газопроводов в термических цехах должна быть выполнена в соответствии с требованиями действующих строительных норм и правил, утвержденных в установленном порядке.

2.8. Система газопроводов перед заполнением их горючими газами и смесями должна быть продута негорючими или инертными газами при повышенном давлении.

2.9. Газопроводы должны быть окрашены по ГОСТ 14202-69.

2.10. Во всех случаях возникновения аварийных ситуаций при ведении технологического процесса (перегрев закалочной среды, обнаружение в воздухе цианистого водорода и других вредных веществ выше предельно допустимых концентраций, прекращение подачи воздуха к форсунке газовой горелки термической печи и т.п.) работу следует немедленно прекратить и принять меры к устранению аварийной ситуации. Ведение технологического процесса следует продолжать только после того, как будет выяснена причина, создавшая аварийную обстановку и будут приняты меры по ее устранению.

2.11. Не допускается соединение в одну систему воздуховодов местных oтcocов от цианистых и кислых ванн.

3. ТРЕБОВАНИЯ К ПРОИЗВОДСТВЕННЫМ ПОМЕЩЕНИЯМ

3.1. Участок травления металлов, участок цианирования, жидкостного азотирования и свинцовых печей-ванн, а также участки подготовки твердого карбюризатора, диффузионной металлизации и борирования, если они расположены вне потока, должны быть отделены от других участков отделения (цехов) производства термической обработки металлов.

3.2. Отделка потолков и стен помещения участков травления, цианирования, жидкостного азотирования и свинцовых печей-ванн должна допускать систематическую мокрую уборку.

3.3. Помещения и воздуховоды от местных oтcocов должны очищаться от пыли, чтобы количество взвешенной в воздухе и осевшей пыли не могло образовать взрывоопасную пылевоздушную смесь в объеме более 1% объема помещений.

4. ТРЕБОВАНИЯ К ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ МАТЕРИАЛАМ

4.1. Для нагревательных устройств должны применяться газообразное топливо и электрическая энергия. Применение твердого и жидкого топлива допускается в технически обоснованных случаях.

4.2. При термической и химико-термической обработке должны применяться масла, кислоты, соли, щелочи и другие химические вещества, на которые утверждена нормативно-техническая документация.

4.3. При термической обработке металлов необходимо применять пожаробезопасные жидкости и материалы. В отдельных случаях по согласованию с органами пожарного надзора могут применяться горючие жидкости.

4.4. Применение ядовитых солей возможно только в технически обоснованных случаях и по согласованию с органами Государственного санитарного надзора.

4.5. Ядовитые соли для термической обработки должны использоваться в гранулированном виде. Использование ядовитых солей в порошках допускается с разрешения органов Государственного санитарного надзора.

4.6. Применение расплавов калийной и натриевой селитры в качестве нагревательных сред при закалке легких сплавов допускается в исключительных, технически обоснованных случаях по согласованию с органами пожарного надзора.

4.7. Применение новых видов топлива, нагревательных и охладительных сред, защитных сред, новых карбюризаторов и других химических веществ допускается только после согласования с органами Государственного санитарного надзора.

5. ТРЕБОВАНИЯ К РАЗМЕЩЕНИЮ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ОБОРУДОВАНИЯ

5.1. Закалочные масляные ванны должны иметь сборные емкости для 100% слива масла. Соединительные маслопроводы должны быть рассчитаны из условия возможности слива масла из бака в случае аварии не более чем за 10 мин. Закалочные масляные ванны должны быть оборудованы установками пожаротушения.

5.2. Газоприготовительные установки следует размещать в одном помещении с печами, потрeбляющими газовые атмосферы, или в отдельном помещении.

5.3. Закалочные баки, соляные и травильные ванны, шахтные печи, установленные в приямках, должны выступать над уровнем пола на высоту 1,0 м. В случае меньшей высоты такое оборудование должно быть ограждено барьером.

5.4. Рабочие проемы нагревательных печей, печей-ванн и других термических агрегатов, а также оборудование для их обслуживания (манипуляторы, кантователи и т.п.) должны быть обеспечены устройствами и приспособлениями для защиты работающих от теплового облучения. Температура нагретых поверхностей оборудования и ограждений не должно превышать значений, установленных действующими санитарными нормами.

Интенсивность теплового облучения на рабочих местах не должна превышать 300 ккал/м2·ч.

6. ТРЕБОВАНИЯ К ХРАНЕНИЮ И ТРАНСПОРТИРОВАНИЮ ИСХОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ, ОБРАБАТЫВАЕМЫХ ИЗДЕЛИЙ И ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА

6.1. Доставка в цех изделий термической обработки, а также масел, кислот, щелочей и других химических материалов, применяемых при подготовке изделий к термической обработке и в процессах термической обработки, должна осуществляться способами, исключающими опасность травматизма, физического перенапряжения, возможности интоксикации, загрязнения тела и одежды работающих, а также загрязнения помещения и воздуха в них.

Тара, используемая для трaнcпортирования сильнодействующих ядовитых веществ, после oпopoжнения должна храниться в специально отведенных местах.

6.2. Погрузка изделий и деталей массой более 20 кг на трaнcпортные средства и загрузка их должна осуществляться погрузочно-разгрузочными устройствами.

Для трaнcпортирования этих изделий и деталей в цехах следует применять электрокары, подвесные и толкательные конвейеры и другие виды трaнcпорта.

6.3. Сбор, сортировка и кратковременное хранение отходов, образовавшихся при термической и химико-термической обработке металлов, должны производиться в термических цехах и участках в специально отведенных для этого местах.

Отходы, содержащие сильнодействующие ядовитые вещества, следует хранить в специальных изолированных помещениях, в емкостях (бункерах, закромах, чанах и т.п.), снабженных специальными устройствами, исключающими загрязнение почвы, подземных вод, атмосферного воздуха.

6.4. Удаление твердых отходов, слив отработанных кислотных, щелочных, цианистых и других растворов, обладающих токсичными свойствами, следует производить после их нейтрализации в соответствии с нормами и правилами, утвержденными Министерством здравоохранения СССР.

6.5. Изделия, подлежащие термической обработке и обработанные изделия, химические и другие материалы, применяемые как в процессе термической обработки металлов, так и в процессе подготовки их к термической обработке, должны храниться в специально отведенных для них помещениях или площадках.

6.6. Кислоты, щелочи, легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, используемые в количестве более 400 кг в рабочую смену, должны подаваться к рабочим местам по трубопроводам, выполненным из материалов, стойких к действию трaнcпортируемых веществ. При сменной потребности в этих материалах до 400 кг допускается их подача к рабочему месту в плотно закрытой небьющейся таре.

Читать еще:  Детекторы скрытой проводки отзывы

7. ТРЕБОВАНИЯ К ПЕРСОНАЛУ

7.1. Рабочие и инженерно-технический персонал должны проходить медицинский осмотр при поступлении на работу и периодически в соответствии с порядком, установленным Министерством здравоохранения СССР.

7.2. Программа для обучения рабочих термических цехов должны составляться на основе типовых программ, утверждаемых соответствующими министерствами.

7.3. Все рабочие, служащие и инженерно-технические работники термических цехов и участков проводят инструктаж по безопасности труда и пожарной безопасности; вводный — при поступлении на работу; первичный — на рабочем месте; повторный — не реже одного раза в три месяца; внеплановый — при нарушении требований безопасности труда; несчастном случае и др.

7.4. К эксплуатации оборудования, работающего с газовыми атмосферами и горючими газами, а также оборудования, потрeбляющего токи высокой частоты (ТВЧ), допускаются лица, прошедшие специальное обучение и проверку знаний, с выдачей им соответствующих удостоверений.

7.5. Для лиц, работающих в отделениях жидкостного планирования и азотирования металлов, обслуживающих печи с газовой атмосферой и газоприготовительные установки, электрические печи и установки ТВЧ, а также выполняющие различные другие работы повышенной опасности, устанавливается периодическая, не реже одного раза в год проверка знаний безопасного выполнения работы, проводимая комиссией, утверждаемой руководителем предприятия.

8. ТРЕБОВАНИЯ К ПРИМЕНЕНИЮ СРЕДСТВ ЗАЩИТЫ РАБОТАЮЩИХ

8.1. Работающие в термических цехах должны использовать средства индивидуальной защиты, соответствующие требованиям ГОСТ 12.4.011-75.

8.2. Спецодежда работающих в отделениях цианирования, жидкостного азотирования во избежание отравления работающих на других участках термических цехов должна сдаваться в стирку обезвреженной и храниться отдельно от спецодежды работающих других участков термических цехов.

8.3. Для работающих в отделениях цианирования и жидкостного азотирования администрация должна организовать замену спецодежды на чистую, сохранившую свои защитные свойства, не реже одного раза в 10 дней.

8.4. Должны быть предусмотрены меры, исключающие возможность выноса спецодежды рабочими участков цианирования, свинцовых ванн и жидкостного азотирования за пределы цеха и выхода рабочих этих участков в спецодежде.

9. КОНТРОЛЬ ВЫПОЛНЕНИЯ ТРЕБОВАНИЙ БЕЗОПАСНОСТИ

9.1. Помещения термических цехов, термическое оборудование и коммуникации должны быть оснащены контрольно-измерительными приборами для контроля уровней опасных и вредных производственных факторов, возникающих при данном процессе.

9.2. Системы управления и контроля процессами термической и химико-термической обработки должны иметь свободный и безопасный доступ к их элементам для обслуживания и ремонта.

9.3. Защитно-пpeдoxpaнительная, регулирующая и запopная арматура, а также системы автоматики термического оборудования и коммуникации должны проверяться с целью определения исправности и в сроки, установленные нормативно-технической документацией на соответствующие механизмы и приборы.

ГОСТ 33439-2015 Металлопродукция из черных металлов и сплавов на железоникелевой и никелевой основе. Термины и определения по термической обработке

Текст ГОСТ 33439-2015 Металлопродукция из черных металлов и сплавов на железоникелевой и никелевой основе. Термины и определения по термической обработке

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

INTERSTATE COUNCIL FOR STANDARDIZATION, METROLOGY AND CERTIFICATION

МЕТАЛЛОПРОДУКЦИЯ ИЗ ЧЕРНЫХ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ НА ЖЕЛЕЗОНИКЕЛЕВОЙ И НИКЕЛЕВОЙ ОСНОВЕ

Термины и определения по термической обработке

(ISO 4885:1996, NEQ)

(EN 10052:1993, NEQ)

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0—92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2—2009 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные. правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным унитарным предприятием «Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И.П. Бардина» (ФГУП «ЦНИИчермет им. И.П. Бардина»)

2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт)

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации по переписке (протокол от 27 августа 2015 г. No 79-П)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК <ИСО 3166) 004-97

Кол страны по МК (ИСО 3166)004—97

Сокращенное наименование национальною органа по стандартизации

Минэкономразвития Республики Армения

Госстандарт Республики Беларусь

Госстандарт Республики Казахстан

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 27 октября 2015 г. No 1633-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 33439—2015 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 сентября 2016 г.

5 В настоящем стандарте учтены основные термины на виды термической обработки, приведенные в международном стандарте ISO 4665:1996 «Изделия из черных металлов. Виды термической обработки. Словарь» («Ferrous products — Heat treatments — Vocabulary», NEQ) и европейском стандарте EN 10052:1993 «Словарь терминов по термической обработке продуктов черной металлургии» («Vocabulary of heat treatment terms for ferrous products». NEQ). Однако определения терминов приняты в соответствии с отечественной технической литературой на термическую обработку изделий из черных металлов и сплавов

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется е ежегодном информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок — е ежемecячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемecячном информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

В Российской Федерации настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен. тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

Установленные в настоящем стандарте термины расположены в систематизированном порядке, отражающем систему понятий данной области знания.

Для каждого понятия установлен один стандартизованный термин.

Заключенная в крутые скобки часть термина может быть опущена при использовании термина в документах по стандартизации.

В алфавитном указателе данные термины приведены отдельно с указанием номера статьи.

Приведенные определения можно, при необходимости, изменять, вводя в них производные признаки, раскрывая значения используемых в них терминов, указывая объекты, входящие в объем определяемого понятия. Изменения не должны нарушать объем и содержание понятий, определенных в настоящем стандарте.

В стандарте приведены иноязычные эквиваленты стандартизованных терминов на английском (еп), французском (fr) и немецком (Ре) языках.

МЕТАЛЛОПРОДУКЦИЯ ИЗ ЧЕРНЫХ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ НА ЖЕЛЕЗОНИКЕЛЕВОЙ И НИКЕЛЕВОЙ ОСНОВЕ

Термины и определения по термической обработке

Metal products, ferrous metals and alloys on iron-nickel and nickel-based. Heat treatment terms and definitions

Дата введения — 201

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает термины и определения, используемые при термической обработке изделий из черных металлов и сплавов на желеэоникелевой и никелевой основе.

Термины разделены на основные (2.1) и дополнительные (2.2):

• перечень основных терминов содержит определения понятий, используемых при термической обработке;

• перечень дополнительных терминов содержит определения понятий, которые необходимы для понимания основных терминов.

Термины, установленные настоящим стандартом, рекомендуются для применения во всех видах нормативной документации, относящейся к термической обработке, входящей в сферу работ по стандартизации и (или) использующей результаты этих работ.

2 Термины и определения

2.1 Основные термины

2.1.1 термическая обработка: Процесс обработки изделий из de металлов и сплавов путем температурного воздействия и после- еп дующего охлаждения с определенной скоростью с целью измене- fr ния их структуры и свойств в заданном направлении.

Warmebehandlung Heat treatment Traitement thermique

2.1.1.1 термическая обработка в области (а + у), неполная de аустенитизация: Этап термической обработав ходе которого изделие нагревают до температуры в интервале превращений и вы- еп держивают при этой температуре, в структуре, наряду с аустени- fr том. присутствуют: феррит для доэвтектоидных сталей и карбиды для заэвтектоидных сталей.

Behandeln im (о + y)-Gebiet; Teilaustenitisieren Inter-critical treatment Traitement intercritique

2.1.1.2 продолжительность термической обработки: Общая de длительность нагрева изделия при термической обработке, скла- еп дывающаяся из времени нагрева до заданной температуры и ере- fr мени выдержки при этой температуре, а так же времени охлаждения с требуемой скоростью до оговоренной температуры.

Verweildauer Floor to floor time Durde d’enfournement

2.1.1.3 этап термической обработки: Отдельный процесс в со- de ставе термической обработки. еп

Thermochemische Behandlung Thermochemical treatment Traitement thermochimique

Thermomechanical treatment Traitement thermomecanique

Hochtemperatur-thermomechanische Behandlung High-temperature thermomechanical treatment A haute temperature de traitement thermomecanique

Niedertemperatur-thermomechanischen Behandlung Low-temperature thermomechanical treatment Traitement thermomecanique a basse temperature

Nithertiefe Oepth of nitriding Profondeurde nitruration

Biindnitrieren; Simula tionsnitrieren 8lank nitriding Nitruration £ blanc

2.1.2 химико-термическая обработка: Термическая обработка, de сочетающая температурное и химическое воздействие, что позво- еп ляет целенаправленно изменять химический состав, структуру и fr свойства поверхностных слоев изделия.

2.1.3 термомеханическая обработка: Совокупность операций de пластической деформации нагрева и охлаждения (в различной последовательности), при которых структурные изменения, про- еп исходящие при фазовых превращениях, протекают в условиях по- fr еышенной плотности дефектов кристаллического строения, созданных пластической деформацией.

Примечание — При проведении термомвханичвской обработки задаются и строго контролируются степени пластической деформации и температурные интервалы ее осуществления. После завершения пластической деформации может применяться ускоренное охлаедение. Использование термомвханичвской обработки позволяет получить комплекс механических свойств, который не может быть достигнут способами обычной термической обработки и традиционного легирования. При сравнимой прочности после термической обработки термомеханическая обработка определяет более высокий уровень пластичности и вязкости.

2.1.3.1 высокотемпературная термомеханическая обработка: de

Совокупность операций горячей пластической деформаций аустенита в области его термодинамической стабильности и последующей закалки на мартенсит. еп

2.1.3.2 низкотемпературная термомеханическая обработка: de Совокупность операций интенсивной пластической деформации переохлажденного аустенита е температурном интервале его высокой устойчивости и последующих закалки на мартенсит и низко- еп температурного отпуска.

2.1.4 азотирование: Химико-термическая обработка, при кото- de рой происходит диффузионное насыщение поверхностных слоев еп изделия азотом с целью повышения твердости поверхностною fr слоя, его износостойкости, усталостной прочности и коррозионной стойкости в слабоагрессивных средах (во влажной атмосфере и пресной воде).

2.1.4.1 глубина азотирования: Кратчайшее расстояние от по- de

еерхности насыщения до сердцевины, определяемое установлен- еп ным методом по значению базового параметра. fr

Примечание — Если эта граница определяется по числу твердости, ее обозначают как толщину слоя, упрочненного при азотировании.

2.1.4.2 ложное азотирование; имитация азотирования: Тер- de

мическая обработка изделия в условиях, в которых используется температурный режим азотирования без применения азотсодер- еп жащей среды. fr

Примечание — Такая термическая обработка позволяет оценить вгмяние температурного режима на механические свойства изделия после проведения азотирования.

2.1.4.3 ступенчатое азотирование: Способ азотирования, пред- de усматривающий ступенчатую выдержку при разных температурах еп для сокращения длительности насыщения азотом и получения вы- fr сокой твердости диффузионного слоя при его большой толщине.

2.1.5 алитирование: Химико-термическая обработка, заключаю- de

щаяся в диффузионном насыщении поверхностного слоя изделия еп алюминием. fr

2.1.6 аустенитизация: Этап термической обработки, в ходе ко- de торого изделие нагревают до температуры выше интервала пре- еп вращений и выдерживают при этой температуре для получения fr однородной структуры аустенита (полная аутенитизация).

Примечание — Нагрев изделия из доэвтектооодных сгапей чаще всего осуществляется до температур, лежащих выше точки Ас₃. а из эзэвгектоидных сталей — до температур выше точки Ас,, но ниже точки Ас_га. Если изделие нагревают до температуры в интервале превращений и выдерживают при этой температуре, то аустенитизацию называют неполной. В этом случае в структуре наряду с аустенитом присутствуют: феррит для доэвтектоидных сталей и карбиды — для заэвтекгоидных сталей.

2.1.6.1 температура аустенитизации: Температура, при которой de осуществляется выдержка изделия при проведении аустенитиза- еп ции: для доэвтектоидной стали — Acj + (30 — 50) ‘С, для заэвтек- fr тоидной — Ас, ♦ (30 — 50) *С.

2.1.7 борирование: Химико-термическая обработка, при которой de

происходит диффузионное насыщение поверхностного слоя иэде- еп лия бором с целью образования борсодержащего слоя. fr

Примечание — Рекомендуется указывать среду, е которой происходит процесс, например: борирование с использованием порошка, бориро-ванив с использованием пасты.

2.1.8 ванадирование: Химико-термическая обработка для на- de

сыщения поверхностного слоя изделия ванадием с образованием еп слоя карбидов ванадия. fr

2.1.9 воронение (оксидирование, чернение, синение): Хи- de мико-термическая обработка в окислительной среде при еп соответствующей температуре для того, чтобы на поверхности из- fr делия образовался тонкий слой окислов, окрашенных в так называемые цвета побежалости, сменяющие друг друга по мере роста слоя пленки (желтый, бурый, вишневый, фиолетовый, синий, серый).

2.1.10 графитизация (процесс): Термическая обработка для вы- de

деления углерода в виде графита. еп

Примечание — Применяется для литейного чугуна и заэвтектоид-ных сгалей.

2.1.11 деформация в перлитной области: Термомеханическая de

обработка, при которой пластическая деформация производится еп

во время диффузионного превращения. fr

Nitrieren, mehrstufiges Two stage nitriding Nitruration sequence

Гост термическая обработка металлов

• Главная
• Статьи
• Режимы термообработки стали

Режимы термообработки стали

Термическую обработку применяют для устранения напряжений, оставшихся в изделии после сварки, а также для улучшения структуры металла сварного шва. После сварки или в процессе сварки применяют такие виды термической обработки, как отжиг, нормализация, отпуск.

Нагрев при отжиге изделия в предварительной печи ведут постепенно. Для низко и среднеуглеродистых сталей температура достигает 600-680°С. При этой температуре сталь становится пластичной, и напряжения снижаются. После нагрева следует выдержка при достигнутой температуре из расчета 2,5 минуты на 1 мм толщины свариваемой детали, но не менее 30 минут. Затем изделие охлаждается вместе с печью.

Существуют и другие виды отжига: местный и полный отжиг. Режимы отжигов выбирают согласно справочной литературе. Для разных сталей применяют свои технологические параметры отжига.

Нормализация отличается от отжига тем, что после отжига сваренную конструкцию охлаждают на спокойном воздухе. После нормализации сохраняется мелкозернистая структура металла, что позволяет обеспечить его относительно высокую прочность и твердость, но без напряженного состояния.

Стали с высоким содержанием углерода в процессе сварки закаливаются, возрастает их твердость и хрупкость. Такие изделия из углеродистых сталей подвергают нормализации с последующим отпуском. В этом случае нагревание производят до 400-700°С, и после этого сваренные детали медленно охлаждают.

При газовой сварке сталей термическая обработка служит средством повышения пластичности металла шва. В некоторых случаях участки шва нагревают до светло-красного цвета каления и в этом состоянии проковывают. Зерна металла измельчаются, пластичность и вязкость повышаются. Во избежание появления наклепа (новое напряженное состояние) проковку следует прекратить при остывании металла до темно-красного цвета. После проковки необходимо провести повторную нормализацию.

Читать еще:  Как подключить посудомоечную машинку

Режимы термообработки стали

1. Посадка в «холодную» или нагретую печь до Т=200°С.
2. Нагрев с производственной скоростью до Т=300°С.
3. Выдержка при температуре 300+25°С на протяжении 1-2 часов.
4. Нагрев со скоростью не более 70°С в час до Т=590°С.
5. Выдержка при температуре 590°С ± 15°С назначается из расчета 1 час на каждые 25 мм наибольшего сечения сварного шва конструкции с округлением в большую сторону до целого часа.

В случае заварки выборок выборка берется из расчета 1 час на 25 мм глубины выборки. Началом выдержки следует считать время, когда показания печных или подставных термопар будут находиться в интервале 590°С ± 15°С. Примечание: При наличии в садке конструкций разных толщин выдержка назначается по максимальной толщине.

Термическая обработка аустенитных сталей, типа Х18Н10Т после сварки, для которых требуется испытание на МКК

1. Посадка в «холодную» или нагретую печь до Т=300°С.
2. Нагрев со скоростью не более 100-120°С в час до Т=850°С.
3. Выдержка при температуре 850°С для толщин:
   • ⌀ = 10 мм — 2 часа,
   • ⌀ = 20 мм — 4 часа,
   • ⌀ = 30 мм — 6 часов,
   • ⌀ = 50 мм — 8 часов,
   • свыше 50 мм — 10 часов,
4. Охлаждение со скоростью не более 40°С в час до Т=200°С, дальнейшее охлаждение на воздухе.

Примечание: Время выдержки выбирается по наибольшей толщине в конструкции.

Термическая обработка для конструкций из углеродистых стали и сталей 08Х13 после сварки электродами ЭА-39519

1. Посадка в «холодную» или нагретую печь до Т-300°С.
2. Нагрев с производственной скоростью до Т=300°С.
3. Выдержка при температуре 300°С — 1 час.
4. Нагрев со скоростью не более 50°С в час до Т=680°С.
5. Выдержка при температуре 680°С ± 10°С для толщин:
   • ⌀ = 4-50 мм — 3 часа,
   • ⌀ = 60-80 мм — 5 часов,
   • ⌀ = 90 мм — 8 часов.
6. Охлаждение со скоростью не более 40°С в час до Т=200°С, дальнейшее охлаждение на воздухе.

Примечание: Время выдержки выбирается по наибольшей толщине в конструкции.

Термическая обработка для конструкций из углеродистых и низколегированных сталей марок СТ3сп, Ст3пс, 20, 25, 30, 25Л, ЗОЛ, 20К, 22К, 09Г2С, 15ГС, 16ГС, 20ГСЛ, 10ХСНД, 08ГДНФЛ

1. Посадка в «холодную» или нагретую печь до Т=200°С.
2. Нагрев с производственной скоростью до Т=300°С.
3. Выдержка при температуре 300°С ± 25°С на протяжении 1-2 часов.
4. Нагрев со скоростью не более 70°С в час до Т=590°С.
5. Выдержка при температуре 590°С ± 15°С назначается из расчета 1 час на каждые 25 мм наибольшего сечения сварного шва конструкции с округлением в большую сторону до целого часа.

В случае заварки выборок выборка берется из расчета 1 час на 25 мм глубины выборки. Началом выдержки следует считать время, когда показания печных или подставных термопар будут находиться в интервале 590°С ± 15°С. Примечание: При наличии в садке конструкций разных толщин, выдержка назначается по максимальной толщине.

Промежуточная термическая обработка для конструкций из стали ОбХ12НЗД и О6Х12НЗД-Л, после сварки электродами ЦЛ-51

1. Посадка в «холодную» или нагретую печь до Т=200°С.
2. Нагрев со скоростью не более 70°С в час до Т=620°С ± 10°С.
3. Выдержка при температуре 620°С ± 10°С для толщин:
   • ⌀ = 40-70 мм — 4 часа,
   • ⌀ = 80 мм — б часов,
   • ⌀ = 100 мм — 8 часов,
   • ⌀ = 200 мм 10 часов,
   • ⌀ = З00 мм — 18 часов.
4. Охлаждение со скоростью не более 40°С в час до Т=150°С, дальнейшее охлаждение на воздухе.

Примечание: Время выдержки выбирается по наибольшей толщине в конструкции.

Окончательная термическая обработка для конструкций из стали ОБХ12НЗД и О6Х12НЗД-Л, после сварки электродами ЦЛ-51

1. Посадка в «холодную» или нагретую печь до Т=200°С.
2. Нагрев со скоростью не более 70°С в час до Т=630°С ± 10°С.
3. Выдержка при температуре 630°С ± 10°С для толщин:
   • ⌀ = 40-70 мм — 4 часа,
   • ⌀ = 80 мм — 5 часов,
   • ⌀ = 100 мм – 6 часов,
   • ⌀ = 200 мм — 10 часов,
   • ⌀ = 300 мм — 18 часов.
4. Охлаждение со скоростью не более 40°С в час до Т=150°С, дальнейшее охлаждение на воздухе.

Примечание: Время выдержки выбирается по наибольшей толщине в конструкции.

Термическая обработка для конструкций из стали 08Х13 и 12Х13, после сварки электродами марки Э-12Х13

1. Посадка в нагретую печь до Т=300°С.
2. Нагрев со скоростью не более 70°С в час до Т=710°С.
3. Выдержка при температуре 710°С ± 10°С для толщин:
   • ⌀ = 4-8 мм — 3 часа,
   • ⌀ = 10-15 мм — 4 часа,
   • ⌀ = 20-30 мм — 5 часов,
   • ⌀ = 40 мм — 6 часов,
4. Охлаждение со скоростью не более 40°С в час до Т=200°С, дальнейшее охлаждение на воздухе.

Примечание: Время выдержки выбирается по наибольшей толщине в конструкции.

ГОСТ 19905-74 Упрочнение металлических изделий поверхностной химико-термической обработкой. Состав общих требований Постановление Госстандарта СССР от 27.06.1974 N 1575 ГОСТ от 27.06.1974 N 19905-74

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

УПРОЧНЕНИЕ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ
ПОВЕРХНОСТНОЙ ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКОЙ

Состав общих требований

Strengthening of hardware by surface chemical heat treatment.
Contents of general requirements

Дата введения 1976-01-01

РАЗРАБОТАН Всесоюзным научно-исследовательским институтом по нормализации в машиностроении (ВНИИНМАШ)

Директор канд. техн. наук Верченко В.Р.

Руководитель темы канд. техн. наук, доц. Воробьев В.Г.

Исполнители: Фортунин А.А., Алферова Т.К., Рогов Л.К.

ВНЕСЕН Всесоюзным научно-исследовательским институтом по нормализации в машиностроении (ВНИИНМАШ)

Директор канд. техн. наук Верченко В.Р.

ПОДГОТОВЛЕН К УТВЕРЖДЕНИЮ Всесоюзным научно-исследовательским институтом по нормализации в машиностроении (ВНИИНМАШ)

Директор Верченко В.Р.

УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 27 июня 1974 г. N 1575

ПЕРЕИЗДАНИЕ. Январь 1991 г.

Настоящий стандарт устанавливает состав общих требований к технологической подготовке и выполнению упрочнения металлических изделий методами поверхностной химико-термической обработки (науглероживание, азотирование, алитирование и др.).

1. СОСТАВ ОБЩИХ ТРЕБОВАНИЙ

1.1. В состав общих требований к технологической подготовке и выполнению упрочнения металлических изделий методами поверхностной химико-термической обработки должны входить:

требования к изделиям, предназначенным для химико-термической обработки;

требования к проведению технологических процессов;

требования к технологическому оборудованию, аппаратуре и оснастке;

требования к основным технологическим материалам;

требования к изделиям, прошедшим химико-термическую обработку;

требования к контролю технологической подготовки и выполнения поверхностного упрочнения изделий;

1.2. Допускается в отраслевых стандартах, стандартах предприятий и другой нормативно-технической документации, в зависимости от вида производства и хаpaктера изделий, технически обоснованное уточнение состава общих требований.

1.3. Виды и комплектность технологических документов — по ГОСТ 3.1102-81.

1.4. Правила оформления документации на процессы термической обработки — по ГОСТ 3.1405-86.

2. ТРЕБОВАНИЯ К ИЗДЕЛИЯМ, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫМ ДЛЯ ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

2.1. Требования должны регламентировать виды и предельные значения параметров, хаpaктеризующих материал изделий (по составу, структуре, свойствам) и подлежащих определению до химико-термической обработки.

2.2. Требования должны регламентировать параметры частей изделий (размеры, шероховатость поверхностей и др.), подлежащие проверке до химико-термической обработки:

величину и распределение припусков на части изделий, для которых предусматривается механическая обработка после выполнения термических операций с целью придания требуемой формы и размеров в пределах установленных конечных допусков, а также с целью местного удаления диффузионного слоя;

вероятные при термических операциях формоизменения частей изделий, не подвергаемых последующей механической обработке.

2.3. Требования должны регламентировать порядок единой маркировки изделий и контрольных образцов.

2.4. Обработка конструкции изделия на технологичность — по ГОСТ 14.201-73*.
_______________
* Взамен действует ГОСТ 14.201-83. — Примечание .

3. ТРЕБОВАНИЯ К ПРОВЕДЕНИЮ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

3.1. Требования должны регламентировать методики выбора в зависимости от:

вида активной (насыщающей) среды и способа ее применения;

комплекса оборудования и оснастки.

3.2. Требования должны регламентировать содержание и выполнение подготовительных операций:

подготовки изделий, включая состав, последовательность, содержание и способы выполнения операций (очистку поверхностей изделий и местное пpeдoxpaнение изделий от поверхностного упрочнения);

подготовки партий (садок) изделий, включая назначение размера партии (количества одновременно загружаемых изделий), условия комплектования партий из различных изделий (для одновременной обработки);

загрузки изделий, включая назначение способов и средств загрузки (укладки), расположение изделий и контрольных образцов — взаимное и относительно рабочих органов (полезного прострaнcтва) нагревательного агрегата и оснастки, продолжительность и периодичность*.
________________
* При необходимости.

3.3. Требования должны регламентировать условия обеспечения заданных параметров температурно-временных режимов, в том числе:

состава и последовательности взаимосвязанных операций нагрева, выдержки и охлаждения обpaбатываемых изделий;

условий изменения температуры на переходах между смежными этапами (операциями) — скорости нагрева или охлаждения и др.*;

допустимых предельных отклонений технологических параметров режима.
_________________
* При необходимости.

3.4. Требования должны регламентировать условия обеспечения заданных параметров активной среды, в том числе:

номинального состава по входящим в нее материалам (химическим продуктам);

действительного состава в рабочем прострaнcтве — по компонентам, определяемым при температуре процесса*;

допустимых предельных отклонений в относительных количествах компонентов или в соотношениях между их содержанием;

изменения параметров на этапах процесса (включая охлаждение после диффузионного насыщения)*;

режимов избыточного давления в рабочем прострaнcтве*;

периодичности проверки соответствия заданных условий фактическим;

мест и способов отбора проб среды*.
________________
* При необходимости.

3.5. Требования должны регламентировать условия обеспечения заданных механических воздействий на обpaбатываемые изделия* (например, закалка в штампах).
________________
* При необходимости.

3.6. Требования должны регламентировать содержание и выполнение заключительных операций, включая состав, последовательность, режимы и способы:

охлаждения и выгрузки изделий;

дополнительного термического упрочнения изделий*;

очистки (нейтрализации) изделий*;

удаления местного защитного покрытия*;

подготовки изделий для хранения и трaнcпортирования*;
________________
* При необходимости.

4. ТРЕБОВАНИЯ К ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМУ ОБОРУДОВАНИЮ, АППАРАТУРЕ И ОСНАСТКЕ

4.1. Требования должны регламентировать методики выбора в зависимости от:

вида и режима применяемой химико-термической обработки;

размеров, формы, массы и марки материала изделий;

требуемых параметров изделий;

требуемой производительности (объема производства);

обеспечения однородности и стабильности комплекса структуры и свойств материала изделий после химико-термической обработки.

4.2. Требования должны регламентировать содержание и периодичность:

полного профилактического осмотра каждой составной части установки, установки в целом, основных видов оснастки;

определения готовности установки к работе после длительного перерыва или ремонта;

текущего надзора за:

равномерностью распределения температуры в рабочем прострaнcтве;

составом газа в рабочем прострaнcтве;

давлением газа в рабочем прострaнcтве;

составом отходящих газов;

циркуляцией газовой среды;

составом жидкостных нагревательных ванн (расплавленной смеси солей);

составом охладительных ванн;

циркуляцией среды в охладительных ваннах;

режимом механического воздействия на изделия.

5. ТРЕБОВАНИЯ К ОСНОВНЫМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ МАТЕРИАЛАМ

5.1. Требования должны регламентировать методики выбора в зависимости от:

вида и режима применяемой химико-термической обработки;

размеров, формы, массы и марки материала изделий;

требуемых параметров изделий;

выбранного технологического оборудования;

требуемой производительности (объема производства);

обеспечения однородности, стабильности комплекса структуры и свойств материала изделий после химико-термической обработки;

5.2. Требования должны регламентировать способы и особенности подготовки, применения и обращения с ними.

5.3. Требования должны регламентировать параметры, подлежащие проверке в процессе применения, и периодичность их проверки.

5.4. Требования должны регламентировать нормы расхода.

6. ТРЕБОВАНИЯ К ИЗДЕЛИЯМ, ПРОШЕДШИМ ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКУЮ ОБРАБОТКУ

6.1. Требования должны регламентировать показатели качества упрочнения поверхностного диффузионного слоя и сердцевины изделий:

геометрические параметры поверхностного диффузионного слоя (соотношение слоя и сердцевины*);

химический состав поверхностного диффузионного слоя;

механические свойства (в том числе твердость) материала поверхностного диффузионного слоя и сердцевины, контролируемые после химико-термического упрочнения;

структурные факторы материала в поверхностном диффузионном слое и в сердцевине, контролируемые после химико-термического упрочнения;

физические свойства или другие специальные параметры поверхностного диффузионного слоя и сердцевины;

внешний вид поверхностей изделий, в том числе допустимые местные дефекты и цвет, контролируются*, когда химико-термическая обработка является завершающей операцией.
_________________
* При необходимости.

6.2. Требования должны регламентировать предельные значения контролируемых параметров.

Примечание. Указывается требуемый хаpaктер распределения контролируемых параметров по толщине диффузионного слоя и по поверхности изделия*.
________________
* При необходимости.

6.3. Требования должны регламентировать показатели допустимого формоизменения (деформации) изделий при химико-термической обработке;

основные геометрические параметры (а также шероховатость поверхностей изделий), подлежащие контролю после выполнения операции упрочнения;

предельные изменения значений контролируемых геометрических параметров изделий после химико-термического упрочнения по сравнению со значениями соответствующих параметров до упрочнения.

7. ТРЕБОВАНИЯ К КОНТРОЛЮ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ
И ВЫПОЛНЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНОГО УПРОЧНЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ

7.1. Требования должны регламентировать методики:

входного контроля геометрических параметров, качества материала в соответствии с требованиями разд.2;

контроля режимов операций выбранного технологического процесса химико-термической обработки изделий в соответствии с требованиями разд.3;

операционного и периодического контроля состояния рабочих хаpaктеристик и параметров технологического оборудования, аппаратуры и оснастки в соответствии с разд.4;

входного, операционного и периодического контроля химического состава и свойств основных технологических материалов в соответствии с требованиями разд.5;

подготовки и применения контрольных образцов (в том числе форму и размеры, отбор материала, изготовление, количество образцов, обеспечение тождественности структуры и свойств материала обpaбатываемых изделий и образцов, методы оценки результатов и т.д.);

контроля качества поверхностного упрочнения изделий по контрольным образцам, на упрочненных изделиях в соответствии с требованиями разд.6.

Примечание. Категория контроля (сплошной, выборочный, поплавочный и т.д.) и контролируемые параметры устанавливаются в зависимости от вида, назначения и условий эксплуатации изделий.

8. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

8.1. При упрочнении изделий химико-термической обработкой должны выполняться следующие требования безопасности:

требования безопасности к конструкции и эксплуатации технологических нагревательных и механических устройств;

требования безопасности при технологическом применении газообразных, твердых (сыпучих) и жидких веществ, обладающих вредными свойствами;

требования электробезопасности к применяемому оборудованию и оснастке;

требования пожаро- и взрывобезопасности (сигнализация, средства тушения и пр.);

требования по обеспечению нормальных санитарно-гигиенических условий в производственных помещениях и на рабочих местах химико-термической обработки (чистота воздуха, температура, уровень шума, освещенность и пр. в рабочей зоне);

эргономические требования по обеспечению оптимальных условий эксплуатации соответствующих производственных участков;

требования к механизации работ, связанных с подъемом и перемещением тяжестей;

требования по применению коллективных и индивидуальных средств защиты;

требования к персоналу, допускаемому к участию в процессах химико-термической обработки (отбор персонала, обучение, медицинский осмотр и т.д.);

требования к методам, средствам и порядку осуществления контроля безопасности.

8.2. При упрочнении изделий химико-термической обработкой должны выполняться требования безопасности по предотвращению загрязнения окружающей среды производственными отходами (сбор и нейтрализация или необходимое разбавление газообразных, жидких и твердых, в том числе пылевых отходов, их удаление в соответствии с установленными правилами Государственного санитарного надзора).

Текст документа сверен по:
официальное издание
М.: Издательство стандартов, 1991