Введение с
1. Анализ литературных источников и патентных исследовании в области
цементации деталей
1.1 Назначение, виды и технология цементации 12
1.2 Цементуемые стали
1 3 Новые виды цементации
1.4 Контроль качества цементованных деталей
1 5 Технологические резервы повышения ресурса зубчатых колес
Выводы по 1 главе
2. Материалы и методы исследования
2.1 Применение и назначение Стали 20X1 HMIA 41
2.2 Методы исследования цементованных деталей 44
2.3 Контроль качества цементованных деталей после объемной закалки с последующим отпуском
2.4 Оборудование применяемое для оценки качества упрочненных
деталей 50
Выводы по 2 главе 52
3. Технологическая часть 53
3.1 Технология проведения процесса цементации на производстве
3.2 Схема химико-термической обработки детали- Вал первичной коробки
передач 14.1701030 60
Выводы по 3 главе 62
4. Конструкторская часть 63
4.1 Толкательный цементационный агрегат ф. «Холкрофт» 64
4.2 Оборудование для приготовления газовой атмосферы 65
4.3 Приготовление контролируемой атмосферы на эндогенераторах «Ло-Дью» 68
Выводы по 4 главе 75
5. Безопасность жизнедеятельности 76
Выводы по 5 главе 85
Заключение 86
Список использованных источников 88
Приложения 91
Детали, находящиеся в эксплуатации испытывают максимальные напряжения на поверхности, поэтому для повышения сопротивления усталости их подвергают поверхностному упрочнению.
Существуют следующие методы поверхностного упрочнения: химико-термический, механический, термический, лазерная закалка, ионная имплантация, защитные покрытия.
Наиболее простым по технологическим приемам повышения износоустойчивости рабочих поверхностей деталей является химико-термическая обработка.
Цель химико-термической обработки стальных деталей заключается в том, чтобы получить поверхностный слой, обладающий повышенной твердостью и износостойкостью, а также повышенной прочностью. Это достигается диффузией соответствующих веществ (углерода, азота и др.) в глубину поверхностного слоя деталей при их нагреве.
Наиболее распространенными способами химико-термической обработки стальных деталей являются цементация, азотирование и цианирование. Менее распространенными, но применяемыми на практике являются методы диффузионной металлизации: никелирование, хромирование, цинкование.
Объектом данной выпускной квалификационной работы является изучение термического производства для химико - термической обработки осевых деталей из низкоуглеродистых легированных сталей.
Предметом исследования - Вал первичный коробки передач 14.1701030. Цель: изучить технологический процесс химико-термической обработки осевых деталей и выявить возможность его совершенствования для повышения производительности термического агрегата.
Для достижения поставленной цели, необходимо решить следующие задачи: 1) изучить технологический процесс цементации детали - Вал первичный коробки передач 14.1701030. 2) Изучить конструктивные особенности агрегата для химико - термической обработки и применяемых приспособлений. 3) Изучить технологию газовых насыщающих атмосфер и оборудования для их приготовления. 4) Описать материалы и методы исследования. 5) Освоить методологию контроля качества металлоцементованных деталей, на примере - Вал первичный коробки передач 14.1701030. 6) Предложить пути повышения производительности термических агрегатов при цементации детали - Вал первичный коробки передач 14.1701030.
1. Наиболее эффективным является процесс газовой цементации,
получивший наибольшее распространение в серийном и крупносерийном производстве для упрочнения изделий. На основе патентных исследований установлена возможность интенсификации процесса цементации стали, за счет подбора оптимального состава газовой атмосферы.
2. Учитывая, что цементация является достаточно трудоемким процессом, то одним из решений этой задачи является увеличение количества одновременно обрабатываемых деталей. Это может быть достигнуто за счет увеличения количества загружаемых деталей на поддон.
3. На заводе ПАО «КАМАЗ» Вал первичный коробки передач 14.1701030 изготавливают из низкоуглеродистой легированной стали 20ХГНМТА.
Качество цементованного слоя определяется толщиной диффузионного слоя, твердостью, микроструктурой.
Твердость закаленной цементованной поверхности вала № 14.1701030 равна 62,0 HRC, что и соответствует требованию чертежа от 59 до 63 HRC. Твердость сердцевины - 36,3 HRC и эффективная глубина цементованного слоя по впадине зуба - 0,8 мм., по стороне зуба - 0,9 мм соответствуют требованию чертежа. А именно, твердость сердцевины от 32 до 42 HRC, глубина цементованного слоя от 0,6 до 1,0 мм.
4.За счет изменения схемы загрузки деталей на поддон произошло увеличение объема обрабатываемых деталей. Предложено загружать на приспособление помимо 9 деталей вала № 14.1701030, еще 2 детали другого наименования, которые проходят аналогичный процесс поверхностного упрочнения.
