Особенности и условия эффективного применения организованных потоков воды в качестве закалочной среды при термической обработке стали

• Автор: Кузнецова, Наталия Юрьевна
• Шифр специальности: 05.02.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 225 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Охлаждающие среды для термической обработки металлов, их характерные особенности и области эффективного применения

1.1. Общая характеристика и классификация охлаждающих сред

1.2. Методы оценки охлаждающей способности ъа-налоч

1.2.1 Метод Гроссмана

1.2.2. Французский метод (СІТІМ)

1.2.3. Метод С>ТА Вюннинга

1.2.4.Оценка охлаждающей способности различных сред и способов охлаждения с помощью «эффективных» значений коэффициента теплоотдачи

1.3. Основные закалочные среды и их характеристики

1.3.1. Газовые среды
1.3.2. Минеральные закалочные масла*
1.3.3. Водные растворы полимерных соединений и органических веществ
1.3.4. Водно-воздушные смеси
1.3.5. Вода как закалочная среда
1.3.5.1. Неподвижная и циркулирующая вода
1.3.5.2. Водяной душ
1.3.5.3. Водяные потоки
1.4. Метод объемно-поверхностной закалки, его особенности и преимущества
2. Разработка инженерной методики расчетной оценки распределения твердости по сечению изделий после закалки в зависимости от
химического состава стали и охлаждающей среды
2.1 Предпосылки методики
2.2. Определение эффективных коэффициентов теплоотдачи для водяных потоков, движущихся с различными скоростями.
2.2.1. Исследование кинетики охлаждения в водяных потоках
2.2.2. Оценка эффективных коэффициентов теплоотдачи по температуре самоотпуска изделий в процессе прерываемого интенсивного охлаждения
2.2.3. Оценка эффективного коэффициента теплоотдачи быстродвижущегося потока воды по экспериментальным кривым охлаждения по сечению образцов
2.2.4. Значения эффективных коэффициентов теплоотдачи для потоков воды с различной скоростью движения
2.3. Инженерная методика расчетной оценки распределения твердости по сечению закаленных стальных изделий
2.3.1. Анализ и формулирование исходных данных
2.3.2. Выбор тепловой модели закаливаемого изделия
2.3.3. Расчет скоростей охлаждения по сечению тепловых моделей при закалке с охлаждением в выбранных охлаждающих средах
2.3.4. Определение характеристик прокаливаемости стали
2.3.5. Оценка распределения твердости по сечению закаленных изделий
4.1. Принципы конструирования закалочных устройств
4.2. Реконструкция охлаждающего устройства для закалки крупных пружин подвески железнодорожных локомотивов на М! ЛРЗ
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА

теплоты парообразования и большей вязкости масло охлаждает медленнее, чем вода во всем температурном диапазоне охлаждения поверхности изделий, особенно велико это различие в нижней области температур (ниже 200°С)
Температура кипения масел значительно выше, чем воды, поэтому медленное охлаждение (стадия конвективного теплообмена) начинается при более высокой температуре и мартенситное превращение в большинстве сталей идет уже в условиях медленного охлаждения, что уменьшает внутренние напряжения. При закалке с охлаждением в масле трещины на деталях, как правило, не образуются.
Недостаток масла - медленное охлаждение в верхнем интервале температур (700 - 500°С), т.е. в области температур перлитного превращения. Скорость охлаждения в масле недостаточна для закалки изделий из углеродистой и низколегированной стали с малой устойчивостью переохлажденного аустенита, за исключением очень тонких (диаметром до 5 - 8 мм)
Охлаждающая способность масел почти не зависит от их температуры и сохраняется до 120 - 150°С. Более того, очень холодное масло (с температурой ниже 20°С) вследствие высокой вязкости охлаждает хуже.
Основными характеристиками закалочных масел являются вязкость, температура вспышки, содержание примесей (смол, воды, кислот, щелочей, механических примесей и др.). Масла с пониженной вязкостью обладают более высокой охлаждающей способностью.
Общая классификация закалочных масел приведена в таблице 1.

Эта классификация не учитывает специальных масел, предназначенных для закалки в вакуумных агрегатах. Составные масла содержат добавки растительных или животных жиров.