Каталог

Химико-термическая и термическая обработка

В случае проведения термообработки уже после того как резьба будет наката, последняя потеряет свои преимущества, что будет обусловлено снятием остаточных напряжений вследствие нагрева материала, табл. 7.3. Из этого следует, что для болтов, резьба которых была изготовлена путем пластичной деформации, последующая термообработка нежелательна, то же самое можно отнести к болтам, головка которых была получена путем холодной высадки.

7.12

Рис. 7.12. Кривая характеризующая  долговечность соединения в зависимости  от массовой доли углерода Сс, содержащегося  в поверхностном слое резьбы

Необходимо отметить, что в момент термообработки уже готовых болтов происходит процесс удаления углерода из поверхностных слоев, что, в свою очередь, уменьшает предел выносливости всего соединения, в случае если его резьба была накатанной до значения равного σаи, характерного для соединений с нарезным типом резьбы. Для того чтобы не допустить удаления углерода термообработку необходимо проводить в специальных печах с защитной атмосферой.

Влияние, которое оказывает углерод, находящийся в поверхностном слое на сопротивление усталости соединения исследовались Г. Майером и Р. А. Уолкером. Рис. 7.12 отображает зависимость долговечности от содержания углерода. Буквой А на рисунке обозначена обезуглероженная поверхность болта, при твердости 37,7 HRСа; буква В — 38,6 HRСа; буква С обозначает среднюю массовую долю углерода при 44,5 HRСа; буква D - 32,2 HRСа; буква Е обозначает науглероженную поверхность болта при 47,9 HRСа. Если проанализировать эти данные то можно сделать вывод – избегать необходимо как слишком низкого, так и слишком высокого содержания углерода в материале.

Для повышения предела выносливости деталей используют химико-термическую обработку, что подразумевает азотирование или цементацию деталей. Г. Виганд для испытаний использовал болты М14*1,5, выполненные из стали с содержанием 0,25 % С, 2,5 % Сr, 0,3 % Мо (σв = 1050 МПа) при σт = 200 МПа. Так, после термообработки величина σаи имела значение в 60 МПа, а после азотирования, глубина которого составляла 0,12 мм, σаи имело значение 80 МПа, при глубине азотирования 0,25 мм величина σаи составила 100 МПа.

По своему эффекту процесс азотирования схож с обкаткой, так как в обоих случаях в поверхностных слоях создаются характерные остаточные напряжения.

В тоже время не стоит упускать из виду, что нитридные слои отличаются своей хрупкостью и потому склонны к растрескиванию при значении σ равным 0,7σт, это влечет за собой снижение предела выносливости и в этом случае азотировании применимо только при небольшой величине затяжки болтов, σ0=(0,2…0,3) σт.

Таблица 7.3

Значения σап для резьбовых соединений в зависимости от термической и химико-термической обработки (σm = 200 МПа)

 

Резьба

Материал

Метод получения резьбы и обработка

σап , МПа

М10

Сталь 18ХНВА

в  = 1100 МПа)

Нормализация, накатывание резьбы

80

Накатывание резьбы, нормализация

40

Накатывание резьбы, цементация, закалка

80

Накатывание резьбы, закалка

40

М14х1,5

Накатывание резьбы, улучшение

64

56*

Улучшение, накатывание резьбы

90

74*

Накатывание резьбы, улучшение, омеднение

75

64*

М10х1

Сталь 31Х4

в = 1100 МПа)

Предварительное накатывание, улучшение, окончательное обкатывание

150

Накатывание, улучшение в соляной ванне

40

Улучшение, накатывание резьбы

110

М12

Сталь 15

 (σв = 500 МПа)

Накатывание резьбы

55

Накатывание резьбы, цементация

90

* σm = 450 МПа.

 

 

А

Абакан

Азов

Актобе

Александров

Алексин

Алматы

Альметьевск

Анапа

Ангарск

Анжеро-Судженск

Апатиты

Арзамас

Армавир

Арсеньев

Артем

Архангельск

Асбест

Астана

Астрахань

Ачинск

Б

Балаково

Балахна

Балашиха

Балашов

Барнаул

Батайск

Белгород

Белебей

Белово

Белогорск

Белорецк

Белореченск

Белоярский

Бердск

Бердюжье

Березники

Березово

Берёзовский

Бийск

Биробиджан

Благовещенск

Большие Леуши

Бор

Борисоглебск

Боровичи

Братск

Брянск

Бугульма

Будённовск

Бузулук

Буйнакск

В

Великие Луки

Великий Новгород

Верхняя Пышма

Видное

Владивосток

Владикавказ

Владимир

Волгоград

Волгодонск

Волжск

Волжский

Вологда

Вольск

Воркута

Воронеж

Воскресенск

Воткинск

Всеволожск

Выборг

Выкса

Вязьма

Г

Газ-Сале

Гатчина

Геленджик

Георгиевск

Глазов

Голышманово

Горно-Алтайск

Грозный

Губкин

Губкинский

Гудермес

Гуково

Гусь-Хрустальный

Д

Дербент

Дзержинск

Димитровград

Дмитров

Долгопрудный

Домодедово

Донской

Дубна

Е

Евпатория

Егорьевск

Ейск

Екатеринбург

Елабуга

Елец

Ессентуки

Ж

Железногорск

Жигулёвск

Жуковский

З

Заводоуковск

Заречный

Зеленогорск

Зеленодольск

Златоуст

И

Иваново

Ивантеевка

Игрим

Ижевск

Избербаш

Иркутск

Искитим

Ишим

Ишимбай

Й

Йошкар-Ола

К

Казань

Калининград

Калуга

Каменск-Уральский

Каменск-Шахтинский

Камышин

Канск

Каспийск

Кемерово

Керчь

Кинешма

Кириши

Киров

Кирово-Чепецк

Киселёвск

Кисловодск

Клин

Клинцы

Ковров

Когалым

Коломна

Комсомольск-на-Амуре

Копейск

Королёв

Коротчаево

Кострома

Котлас

Красногорск

Краснодар

Краснокаменск

Краснокамск

Красноселькуп

Краснотурьинск

Красноярск

Кропоткин

Крымск

Кстово

Кузнецк

Кумертау

Кунгур

Курган

Курильск

Курск

Кызыл

Л

Лабинск

Лабытнанги

Лангепас

Лениногорск

Ленинск-Кузнецкий

Лесосибирск

Липецк

Лиски

Лобня

Лысьва

Лыткарино

Люберцы

Лянтор

М

Магадан

Магнитогорск

Майкоп

Махачкала

Мегион

Междуреченск

Междуреченский

Мелеуз

Миасс

Минеральные Воды

Минусинск

Михайловка

Михайловск

Мичуринск

Москва

Мужи

Муравленко

Мурманск

Муром

Мытищи

Н

Набережные Челны

Надым

Назарово

Назрань

Нальчик

Наро-Фоминск

Находка

Невинномысск

Нерюнгри

Нефтекамск

Нефтеюганск

Нижневартовск

Нижнекамск

Нижний Новгород

Нижний Тагил

Новоалтайск

Новокузнецк

Новокуйбышевск

Новомосковск

Новороссийск

Новосибирск

Новотроицк

Новочебоксарск

Новочеркасск

Новошахтинск

Новый Уренгой

Ногинск

Норильск

Ноябрьск

Нягань

О

Обнинск

Одинцово

Озерск

Октябрьский

Омск

Орел

Оренбург

Орехово-Зуево

Орск

П

Павлово

Павловский Посад

Пенза

Первоуральск

Пермь

Петрозаводск

Петропавловск-Камчатский

Подольск

Покачи

Полевской

Приобье

Прокопьевск

Прохладный

Псков

Пуровск

Пурпе

Пушкино

Пятигорск

Р

Радужный

Раменское

Ревда

Реутов

Ржев

Рославль

Россошь

Ростов

Ростов-на-Дону

Рубцовск

Рыбинск

Рязань

С

Салават

Сальск

Самара

Санкт-Петербург

Саранск

Сарапул

Саратов

Саров

Свободный

Севастополь

Северодвинск

Северск

Сергиев Посад

Серов

Серпухов

Сертолово

Сибай

Симферополь

Славянск-на-Кубани

Сладково

Смоленск

Советский

Соликамск

Солнечногорск

Сосновый Бор

Сочи

Ставрополь

Старый Оскол

Стерлитамак

Ступино

Сургут

Сызрань

Сыктывкар