ВЫБОР МАТЕРИАЛА И ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ПИНОЛИ ТОКАРНО-ВИНТОРЕЗНОГО СТАНКА 16К20
Копнин В.Е., студент,СумГУ, г. Сумы
Повышение загруженности и напряженности эксплуатации станков не может не сказаться на их надежности и долговечности. Интенсификация рабочих режимов и тяжелые эксплуатационные условия создают предпосылки для быстрого выхода из строя отдельных деталей.
В данной работе рассматривается пиноль токарно-винторезного станка 16К20. Деталь расположена в задней бабке станка и предназначена для установки центров и инструмента обрабатывающего отверстия (сверла, зенкера, развертки и т. д.). Пиноль выполняется в форме гильзы которую можно перемещать в осевом направлении в отверстии корпуса задней бабки.
При выборе материала для изготовления пиноли необходимо учитывать механические свойства после термоупрочнения, стоимость и дефицитность легирующих элементов, а также энергоемкость, стоимость и временные затраты на термообработку.
В соответствии с базовым вариантом деталь пиноль изготавливается из стали 15Х, подвергается цементации с последующей закалкой и отпуском. Это дешевая сталь нормальной прочности.
Для изготовления детали пиноль предлагаем выбрать сталь 18ХГТ. Эта сталь обладает более высокими механическими свойствами после термической и химико-термической обработки, а также позволяет уменьшить финансовые и временные затраты на ТО и ХТО при замене цементации на нитроцементацию.
Предварительной термической обработкой после получения заготовки и перед механической обработкой является нормализация, при температуре 920-950°С, с выдержкой 1,5 часа, охлаждение на воздухе.
Далее следует механическая обработка. Затем проводится нитроцементация с использованием жидкого цианизатора - триэтоноламина ((CH2OHCH2)3N), который капельным путем подается в печь. Температура процесса 860-880 °С, с выдержкой 6-7 часов.
После нитроцементации следует закалка с нитроцементационного нагрева, после подстуживания до 770-790 °С с охлаждением в масле. Такая технология упрочнения возможна, так как сталь 18ХГТ наследственно мелкозернистая. Для снятия напряжений после закалки проводим низкотемпературный отпуск при температуре 170 – 190 °С. Выдержка 2 часа.
В результате получаем вязкую сердцевину и твердый, износостойкий поверхностный слой (HRC 60…62). Этот метод получения детали пиноль позволяет существенно уменьшить финансовые и временные затраты на ТО и ХТО.
Работа выполнена под руководством ст. преподавателя Руденко Л.Ф.