Всеосвіта

Головне меню порталу

Головне меню порталу

Урок:

Тема 3.3.2. Швидкість та тривалість нагріву металу. Перегрівання та перепаленя. Тріщиноутворення. Окислення на зневуглецювання при нагріванні.

22.10.2021
Дорослі

2

14

90

0

Вміст уроку:

Завдання №1:

Теоретичний блок

Тема 3.3.2. Швидкість та тривалість нагріву металу. Перегрівання та перепаленя. Тріщиноутворення. Окислення на зневуглецювання при нагріванні.

Температурний інтервал обробки сплавів залежить від їх хім..складу. Із діаграми видно що зі збільшенням кількості вуглецю в сталі температурний інтервал обробки звужується. При цьому різко знижується температура початку обробки.

При нагріві металів та сплавів вище температури початку гарячої обробки починається інтенсивний ріст аустенітного зерна. Через це структура стає крупнозернистою - понижуються і пластичні якості.

Схеми структур сталі

нагріта нормально                  перегріта                             перепалена

Перегрів – дефект, його позбуваються відпалом або нормалізацією.

Перепалення металу – невиправний брак, так як при цьому наступає повна втрата пластичності металу. Механізм протікання процесу: по границям зерен розташовані легкоплавкі складові. При  значному підвищенні температури вони плавляться і окислюються киснем, який знаходиться в робочому просторі печі.

Механізм утворення окалини

Метал нагріває мий заготовки доторкаються  і хімічно взаємодіють з пічними газами, які містять кисень (водяний пар та вуглекислий газ), окислюється та обезвуглецьовується. При цьому на поверхні утворюється окалина, яка складається із окисів заліза. Окрім пічних газів на кількість окалини, що утворюється впливають:

  • температура нагріву;

  • хімічний склад металу заготовки;

  • відношення поверхні заготовки до її об’єму.

Наприклад, при 1300° швидкість окислення стальної заготовки в 7 разів вище, ніж при температурі 850-900°С.

Чим більше вуглецю в сталі , тим менше окалини утворюється при нагріві.

Також кількість окалини зменшують деякі хімічні елементи – алюміній, хром, кремній.

Негативний вплив окалини: 1) збитки на угар при полуменевому нагріві 3%, при

індукційному 1%. 2) окалина досить тверда речовина – вона збільшує знос інструменту. 3) товщина зневуглецьовуваного прощарку металу 1,5-2мм, що змушує збільшувати припуски на механічну обробку для його видалення.

Перегрівання та перепалення

Якщо деякий час нагрівати метал з температурою, близькою до верхньої межі, то спостерігається швидке зростання розміру зерна. Таке явище називають перегріванням. При перегріванні інтенсивно проходять також такі шкідливі процеси- окислення поверхні та зневуглецьовування.

Якщо сталь довго нагрівати при температурі, вищій від верхньої межі, то відбувається: окислювачі прони­кають углиб металу, спостері­гається навіть часткове оплав­лення зерна. Пластичність знижується, крихкість зростає, зв'язки між окремими зернами порушуються, з'являються щілини. Таке явище називаєть­ся перепаленням, це остаточ­ний брак при нагріванні. Пере­палений метал придатний лише для переплавлення.

Тріщиноутворення

Метали при нагріванні розширюються.

Поверхневі шари металу, які нагріваються конвекцією та випромінюванням до вищої температури, розширюються більше. Але розширення поверхневих шарів гальмується сусідніми внутрішніми шарами, які при цьому будуть розтягуватися за рахунок розширення поверхневих. Завдяки такій взаємодії поверхневі шари металу при нагріванні будуть зазнавати напру­ження стиску, а внутрішні — розтягування. Напруження, що виникають внаслідок нерівномірного нагрівання, називають температурними. В тій частині металу, де температурні напруження перевищують границю міцності, з'являються тріщини.

Окислення та зневуглецьовування при нагріванні

Коли метал перебуває в полуменевих печах із звичайною газовою окислювальною атмосферою і в електричних печах з повітряним середовищем, на поверхні металу завжди відбувають­ся окислювальні процеси. Це явище є шкідливим.

При виробництві сталевих поковок із прокату втрати металу в угар досягають 2,0—3,5%, а при виготовленні виробів із зливків — до 4—6%. Шкідлива дія окални позначається на збільшенні припусків на механічну обробку, зменшується стійкість ковальського та верстатного інструменту.

Процес окислення починається з поверхні металу і поступово поширюється вглиб, причому з віддаленням від поверхні вміст кисню в оксидах зменшується. Чим вища температура поверхні, тим більша швидкість окис­лення. Якщо вважати швидкість зростання шару окалини на поверхні середньовуглецевої сталі при температурі в печі 700 °С за одиницю, то при температурі 800 °С вона зростає вдвічі, при 1000 °С — в 5 разів, при 1200 °С — в 13—15 разів. 

Завдання №2:

Тестування

Рефлексія від 6 учнів

Сподобався:

6 0

Зрозумілий:

6 0

Потрібні роз'яснення:

6 0
Рекомендуємо

Обробка металу на токарно-гвинторізному верстаті

Обробка металу на токарно-гвинторізному верстаті

194

Аватар профіля Костєєв Володимир Анатолійович
Технології
8—9 клас, I курс та дорослі

25 грн

Тема 3.3 Програмування технологічних процесів для фрезерних верстатів свердлильно-розточувальної групи та багатоцільових верстатів з ЧПК 3.3.2.Кодування інформації для свердлильних верстатів. Кодування процесу заміни інструмента

Тема 3.3 Програмування технологічних процесів для фрезерних верстатів свердлильно-розточувальної групи та багатоцільових верстатів з ЧПК 3.3.2.Кодування інформації для свердлильних верстатів. Кодування процесу заміни інструмента

47

Аватар профіля Чемерис Олена Андріївна
Програмування на верстатах з ЧПК
III—IV курси

66 грн

ОМР та І Фізичні явища в процесі різання металів

ОМР та І Фізичні явища в процесі різання металів

144

Аватар профіля Чемерис Олена Андріївна
ОМР та І
II курс та дорослі

20 грн

ТММ Теорія: Дослідження механізму на швидкість та прискорення

ТММ  Теорія: Дослідження  механізму на швидкість та прискорення

67

Аватар профіля Чемерис Олена Андріївна
ТММ
I—II курси та дорослі

50 грн

ТММ ЛР2 Дослідження швидкостей механізму методом планів.

ТММ  ЛР2 Дослідження  швидкостей механізму методом планів.

88

Аватар профіля Чемерис Олена Андріївна
ТММ
I—II курси та дорослі

60 грн

Схожі уроки

КРВ - 3.2.2 Обробка нижнього зрізу жіночих штанів

КРВ - 3.2.2 Обробка нижнього зрізу жіночих штанів

321

Аватар профіля Кобилянська Катерина Анатоліївна
Професійна освіта
дорослі

КРВ - 3.2.2 Обробка верхнього зрізу жіночих штанів поясом

КРВ - 3.2.2 Обробка верхнього зрізу жіночих штанів поясом

544

Аватар профіля Кобилянська Катерина Анатоліївна
Професійна освіта
дорослі

КРВ - 3.2.2 Обробка застібки на тасьму блискавку

КРВ - 3.2.2 Обробка застібки на тасьму блискавку

266

Аватар профіля Кобилянська Катерина Анатоліївна
Професійна освіта
дорослі

КРВ - 3.2.2 Обробка кишень в жіночих штанах

КРВ - 3.2.2  Обробка кишень в жіночих штанах

280

Аватар профіля Кобилянська Катерина Анатоліївна
Професійна освіта
дорослі

Обробка виточок та зрізів штанів

Обробка виточок та зрізів штанів

294

Аватар профіля Кобилянська Катерина Анатоліївна
Професійна освіта
дорослі