Лекция 7

 

Лекция 7

Вакуумные печи.

Вакуум - состояние газа, имеющего давление зна­чительно ниже атмосферного. Величина вакуума измеряется давлением разреженного газа в Па. По остаточному давлению вакуумные печи подразделяют на низковакуумные (до 10 Па), средневакуумные (от 10 до 1 Па), высоковакуумные (от 10-2до 10-4Па), сверхвысоковакуумные (10-6 Па и ниже).

Термическая обработка в вакууме имеет ряд преимуществ.
Безокислительный нагрев в вакууме по сравнению с нагревом
в контролируемой атмосфере исключает взаимодействие нагрева ­-
емого металла с газовой средой. Нагрев в вакууме изделий с оки­ -
сленной поверхностью позволяет получить чистую поверхность
без оксидной пленки, так как при высокой температуре оксиды
некоторых металлов в вакууме испаряются или диссоциируют.
Вакуумные печи экономически выгоднее, чем печи с контроли­руемой атмосферой, очищенной от примесей кислорода и водяного
пара. Вакуум в печи, равный 10-2 Па, соответствует контролиру­емой атмосфере с точкой росы 90 °С и остаточным содержа­нием кислорода 0,0008 %.

В вакуумных печах из-за отсутствия атмосферы исключено окисление и насыщение нагревателей, вследствие чего можно получить более высокие температуры.

Вакуумные электропечи применяют как для термической обра­ботки (отжиг, нормализация, закалка, отпуск), так и для пайки де­талей, спекания изделий из порошков тугоплавких и легкоокисляющихся металлов. В вакуумных печах проводят и химико-тер­мическую обработку, например цементацию.

По максимальной рабочей температуре вакуумные электри­ческие печи подразделяют на низкотемпературные (до 1100— 1200 °С) с нагревателями из жаропрочных сплавов типа нихром; среднетемпературные (1200—1700 °С) с нагревателями из молиб­дена и высокотемпературные (1700—2500 °С) с нагревателями из вольфрама, графита, тантала или тугоплавких карбидов.

К вакуумным относят также печи, процесс нагрева в которых проходит в атмосфере инертных газов при различных давлениях, подвергающиеся перед заполнением газом вакуумированию.

Вакуумные насосы. Для создания вакуума в рабочем пространстве печи используют вакуумные насосы. В зависимости от величины необ­ходимого вакуума, количества и характера откачиваемых газов применяют различные насосы. Основными характеристиками ва­куумных насосов являются предельное остаточное давление, рабочее давление, наибольшее выпускное давление, наибольшее давление запуска, быстрота откачки.

Насосы вакуумные роторные (НВР). Принцип действия их основан на том, что при вращении ротора происходит непрерыв­ный забор газа из откачиваемого объема

 

 

Рис.7. 1. Схема роторного вакуумного на­соса

 

с выбросом газа, сжатого до давления, превышающего атмосферное, через сбросной клапан. На рис. 7.1 показан роторный насос с двумя пластинами 1, каждая пластина прижата пружиной 3 к рабочей камере 5. Рабочая камера (статор) помещена в мас­ляный бак 2, где уровень масла всегда поддерживается выше уровня выхлопного клапана 6. При вращении ротора 9 объем 10, соединенный с впускным патруб­ком 8, увеличивается, засасывая газ из внутреннего пространства печи. Объем 4 при вращении ро­тора уменьшается, благодаря чему газ сжимается и выбрасывается через выхлопной клапан и выпуск­ной патрубок 7. Размещение ра­бочей камеры насоса в масле обес­печивает необходимое уплотнение элементов конструкции.

Насосы вакуумные золотниковые (НВЗ). В насосах этого типа перекачивание газа осуществляется в результате движения в корпусе насоса плунжера. При определенном положе­нии плунжера открывается отверстие в золотниковом клапане и во впускном патрубке насоса создается разрежение. После заполнения внутреннего объема насоса всасываемым газом отвер­стие в золотниковом клапане перекрывается, а плунжер вытесняет газ из насоса через сбросной клапан.

Вакуумные печи подразделяют на печи периоди­ческого действия и печи непрерывного действия. К печам периоди­ческого действия относят печи камерные, шахтные, элеваторные, колпаковые и т. д., к печам непрерывного действия — толкательные, с шагающим подом, рольганговые, протяжные и т. д. Вакуум­ные печи непрерывного действия оснащены шлюзовыми камерами на загрузочной и разгрузочной сторонах, в связи с этим загрузка деталей в печь и выгрузка их из нее происходит без нарушения вакуума в рабочем пространстве. Шлюзовые камеры соединены с мощными откачными системами, что позволяет сократить время откачки.

На рис. 7.2 показана камерная вакуумная печь с рабочей тем­пературой до 1300 °С. Конструкция печи позволяет закаливать детали в масле или в газовой среде. Печь состоит из водоохлажда-емого кожуха 8 цилиндрической формы, закрываемого, загрузоч­ной 4 и ремонтной 10 дверцами. Камера нагрева 9 имеет тепловую изоляцию из графитированного войлока, которая снаружи охва­чена сетчатым металлическим каркасом, прикрепляемым молиб­деновыми шпильками к кожуху печи. Загрузочное окно камеры нагрева закрывается дверцей 7. В качестве нагревателей исполь­зуются три многослойные ленты из графитированной ткани. Каждая лента с двух концов зажата графитовыми колодками, к которым подводится электрический ток. Над закалочным ба­ком 11, прикрепленным к нижней части кожуха печи, размещен вентилятор 6 для закалки в газовой среде.

 

 

 

Рис. 7.2. Элеваторная вакуумная печь с камерой охлаждения

 

Работа на печи производится следующим образом: открывается загрузочная дверца печи, и к печи подкатывают тележку 1 с уста­новленным на ней поддоном 2. Тележка фиксируется у загрузочного окна контрольными штырями, что обеспечивает ее точное расположение по оси печи. Поддон с садкой вручную передви­гается с тележки на ролики, находящиеся в печи. Стол закалоч­ного бака в этот момент находится в верхнем положении, так что ролики образуют в печи сплошную дорожку от загрузочного окна печи до конца камеры нагрева. При открытой дверце камеры нагрева при включении цепного механизма 3 поддон с садкой передается в камеру нагрева. Затем закрывают дверцу камеры нагрева, откатывают тележку от загрузочного окна и окно за­крывают дверцей. Печь включают на заданный режим. Вакуумный насос начинает откачивать воздух из печи. При достижении вакуума 10-2 Па включаются электрические нагреватели и тем­пература в камере нагрева начинает увеличиваться. Скорость изменения температуры регулируется автоматически. После необ­ходимой выдержки при заданной температуре закрывается клапан глубокого вакуума. Начинается процесс заполнения печи инерт­ным газом. Когда вакуум достигнет 4000 Па, печь готова к за­калке. Электрические нагреватели отключаются, дверца камеры нагрева открывается и поддон с садкой перемещается из камеры нагрева на стол закалочного бака. Дверца камеры нагрева за­крывается.

При закалке в масле (специальное вакуумное масло) поддон с деталями цепным механизмом 13 опускается в закалочный бак. Равномерное охлаждение деталей обеспечивается интенсивным перемешиванием масла при помощи крыльчатки 12.

При закалке в газовой среде поддон с деталями на выходе из камеры нагрева остается на столе закалочного бака. Вклю­чается вентилятор и детали начинают охлаждаться с заданной скоростью.

Закаленные детали выгружаются из печи после ее охлаждения до 65 °С и заполнения воздухом до достижения давления в печи, равного атмосферному. Предохранительный клапан 5 предназна­чен для снижения избыточного давления, возникающего в печи. Включение отдельных механизмов печи происходит автомати­чески по заданной программе термической обработки.

Если печь работает при температуре, не превышающей 1100°С, то металлические элементы конструкции печи (поддон, корзины для укладки деталей и т. д.), нагревающиеся до этой температуры, могут изготовляться не из молибдена, а из нихрома.

 

Для улучшения технико-экономических показателей вакуумных шахтных печей разработаны конструкции со съемными холодиль­ными камерами, что почти в 2 раза увеличивает производитель­ность печей.

Для проведения качественной термической обработки в вакуумных печах необходимо в процессе эксплуатации постоянно контролировать герметичность печи трубопроводов и насосов, со­блюдать требования по вакуумной гигиене и технике безопасности.

Герметичность — это свойство вакуумной системы обеспечивать необходимый вакуум. Проникновение газа в печь через различные неплотности в кожухе печи и уплотнениях должно быть настолько мало, что в рабочих условиях им можно пренебречь. Поскольку полной герметичности вакуумной печи достичь нельзя, то в печь всегда поступает (натекает) через неплотности некоторое коли­чество воздуха. Для измерения герметичности вакуумную систему откачивают до рабочего давления, перекрывают вакуумным за­твором трубопровод и после выдержки в течение 30 мин производят контрольный замер давления. Если величина натекания превышает допустимую, то необходимо найти место течи и устранить ее. Наиболее рас­пространенным методом определения места течи является опрессовка системы и применение гелиевого течеискателя.

При опрессовке в испытуемом объеме создается избыточное давление. На места возможных утечек наносят мыльный раствор и определяют течь по образующимся пузырькам.

При отыскании течи гелиевым течеискателем все места воз­можных утечек обдуваются тонкой струей гелия, а течеискатель, присоединенный к вакуумной системе около насоса, сигнализирует о наличии гелия в откачиваемой атмосфере.

Нарушение правил вакуумной гигиены является основной причиной неудовлетворительной работы вакуумных печей. Тре­бования вакуумной гигиены распространяются на печь, помеще­ние, где она установлена, детали, загружаемые в печь, и обслужи­вающий персонал. Низковакуумные и средневакуумные печи можно устанавливать в обычных цехах машиностроительных заво­дов, оборудованных приточно-вытяжной вентиляцией. Рядом с ва­куумной печью не должно быть источников повышенного теплового излучения, пыле- и газообразования. Условия транспортировки деталей по цеху, их складирование не должны приводить к за­грязнению поверхности деталей, загружаемых в вакуумную печь.

Детали, подвергаемые термической обработке в вакуумной печи, должны иметь чистую поверхность, без следов смазочного материала и влаги. Поверхность всех элементов печи, находя­щихся в вакууме, должна быть чистой и не иметь ржавчины, Внутреннюю поверхность кожуха печи очищают металлическими щетками, а затем пылесосом. Для очистки поверхности исполь­зуется также бензин, ацетон и спирт. Поверхность очищается щеткой, кистью или тряпкой, не оставляющих на стенках ворси­нок, ниток и других загрязнений.

Обслуживающий персонал должен иметь чистую одежду, работы производить чистым обезжиренным инструментом. Не допускается попадание в печь пыли, грязи и влаги.

По технике безопасности к вакуумным печам предъявляют еще дополнительное требование — взрывозащищенность. При нор­мальной эксплуатации вакуумные печи взрывобезопасны. Однако при нарушении технического состояния печи, загрузки в печь случайных материалов и веществ и т. д. может произойти взрыв. Взрыв в вакуумных печах связан с технологическим процессом и обрабатываемым материалом. В вакуумных печах с закалкой в масле допускается применение в качестве закалочной среды только специальных сортов масел. Попадание в рабочее простран­ство печи паров обычных масел приводит к взрыву. По этой при­чине вакуумные насосы отделяются от вакуумной системы печи устройствами — ловушками. Ловушки устанавливают на трубо­проводе между насосом и печью. В ловушку помещают различные сорбенты, поглощающие пары масла, пары воды и углесодержащие соединения.

К взрыву может привести попадание в печь воздуха, если при нагреве загрузки (садки) образуются возгоны, конденсиру­ющиеся на внутренней поверхности печи (магний, натрий, литий и др.) в виде мелкодисперсного порошка, активно взаимодей­ствующего с воздухом.

Безопасность печи обеспечивается путем создания более на­дежной конструкции и соблюдения правил ее технической экс­плуатации. Для уменьшения вредного действия взрыва на кон­струкцию печи обычно предусматривают взрывные (предохрани­тельные) клапаны. При повышении давления в печи клапан от­крывается и избыточное давление сбрасывается в атмосферу.

Если в печь по какой-либо причине попадают масло, вода или другие вещества, способствующие образованию взрыва, необ­ходимо открывать печь только после ее полного охлаждения и с соблюдением необходимой предосторожности.

 

 

ЗАКАЛОЧНЫЕ БАКИ И МАШИНЫ

К оборудованию, предназначенному для охлаждения при закалке, относят немеханизированные и механизированные закалочные баки, в которых детали охлаждаются в свободном состоянии, закалочные прессы, закалочные и гибозакалочные машины, в которых детали (шестерни, валы, листы, рессоры) закаливаются в зажатом состоянии.

1. ЗАКАЛОЧНЫЕ БАКИ

Различают два вида закалочных баков: немеханизи­рованные и механизированные.

Немеханизированный закалочный бак представляет собой ем­кость цилиндрической или прямоугольной формы. Бак сваривают из листовой низкоуглеродистой стали толщиной 4—6 мм. В тер­мических цехах применяют небольшие закалочные баки для за­калки мелких и средних деталей. Размеры баков в плане (в мм): 60x700, 700x1200. Глубина баков около 1000 мм. В немехани­зированных баках все процессы по передаче деталей в бак, пере­мещению в баке и выдаче их из бака выполняют вручную. Ориен­тировочный объем закалочной жидкости в баке составляет 15 л на 1 кг охлаждаемых деталей. Для крупных деталей (штампы, валы и т. п.) размеры закалочных баков могут достигать несколь­ких метров. Расчет размеров закалочного бака может быть выпол­нен, если известны количество теплоты, вносимое горячим ме­таллом, и допустимый перегрев охлаждающей среды. Металл (детали, поддоны, приспособления) при закалке отдает закалочной среде следующее количество теплоты:

 

 

где  средняя теплоемкость металла при tнм и tкм Дж/(кг-К); tнм и tкм - начальная и конечная температура ме­талла, °С; mм — масса металла, кг.

Эта теплота поглощается закалочной средой, масса которой (в кг):

где — средняя теплоемкость закалочной среды при tнз.с.

и tкз.с , Дж/(кг•К); tнз.с.и tкз.с — начальная и конечная температура закалочной среды, °С, обычно tнз.с.- tкз.с.  < 20 °С.

Таким образом, если известна масса охлаждаемого металла, легко определить массу закалочной среды, а зная ее плотность, — ее объем. При определении объема закалочного бака и его размеров следует учитывать, что для обеспечения равномерных условий охлаждения деталей над ними и под ними должен быть слой за­калочной жидкости толщиной не менее 100 мм. Кроме того, уровень закалочной жидкости должен быть от края бака на расстоянии не менее, чем 100—150 мм.

Для закалки деталей, нагретых в камерных толкательных печах, применяют баки (рис.7.3) с механизированным переме­щением закалочного стола, на который устанавливается поддон с нагретыми деталями. При помощи пневматического подъемника стол может опускаться и подниматься в баке.

 

Рис. 7.3. Закалочный бак с механизированным перемещением стола:

1 — стол; 2 — штанга; 3 — кран; 4 — цилиндр; 5 — направляющая; 6 — втулка стола;7 — бак; 8 — трубопровод

 

Конвейерные закалочные баки применяют в автоматических и поточных линиях термической обработки. Баки такой конструкции имеются на Ростовском ГПЗ 10. В конвейрных баках охлаждаются детали, поступающие образом, чтобы нагретые до нужной температуры детали по­падали на ленту конвейера, расположенную ниже уровня закалоч­ной среды.

Конвейерные из нагреветельных печей. Баки устанавливают относительно печей таким закалочные баки имеют стальной сварной кор­пус, в котором размещен пластинчатый конвейер. Ведущий вал конвейера и механизм, вращающий его, расположены над баком, а ведомый вал и подшипники, в которых он вращается, находятся в нижней части бака. Лента конвейера собирается из отдельных пластин, прикрепленных к двум цепям. На ведущем валу кон­вейера посажены две звездочки, тянущие цепи и, следовательно, ленту конвейера. Две звездочки ведомого вала обеспечивают фикси­рованное расположение ленты конвейера относительно оси бака.

Верхняя ветвь конвейера движется по направляющим, при­варенным к боковым стенкам бака, а нижняя ветвь, как правило, висит свободно, что обеспечивает необходимое натяжение ленты конвейера.

Плоскость конвейера, на которую падают детали из печи, рас­полагается ниже уровня закалочной среды на 700—1000 мм. Детали массой до 3 кг падают из печи прямо на ленту конвейера. Более тяжелые детали, чтобы не разрушить пластины ленты кон­вейера, при падении из печи вначале попадают на лоток и уже с него — на ленту конвейера. Лоток устанавливается на 250— 300 мм выше ленты конвейера.

Скорость движения конвейера в баке зависит от времени ох­лаждения деталей. Скорость конвейера регулируют изменением передаточного числа приводного механизма. Во избежание на­громождения деталей и неравномерности их охлаждения скорость конвейера бака должна быть в 2—3 раза больше, чем скорость движения деталей в печи. Скорость конвейера зависит и от типа закалочной среды. При закалке в масле скорость конвейера в 2— 3 раза меньше, чем при закалке в воде.

Охлаждение закалочной среды в баке происходит или непо­средственно в баке, или в отдельно стоящем теплообменнике.

Для выравнивания температуры закалочной среды в баке место забора в теплообменник и место слива охлажденной среды выполняются на противоположных сторонах бака. В конвейерных закалочных баках для интенсификации процессов охлаждения закаливаемых деталей в ряде случаев устанавливают лопастные насосы. Насосы располагают таким образом, чтобы создаваемый ими поток направлялся в ту часть бака, куда поступают детали из печи.

На рис. 7.4 показан закалочный бак с пластинчатым конвейером. В качестве закалочной среды может быть использована вода или масло. При закалке в воде температура в баке регулируется не­прерывной подачей воды по трубе 3. Вода из бака удаляется через окно 7. Данная система удаления закалочной среды обеспечивает поддержание постоянного уровня воды в баке. Расход воды регу­лируется в зависимости от производительности печи. Датчик

температуры, погруженный в закалочную среду, управляет кла­паном 4, установленным на трубе, подающей холодную воду. Для предохранения пластин конвейера от ударов деталей, падающих из печи, в баке установлен лоток 2. После слива закалоч­ной среды через трубу 9 можно, не разбирая ленты конвейера, через люк 8 удалить из бака окалину, детали, ссыпавшиеся с кон­вейера.

 

Рис.7.4. Конвейерный закалочный бак:

1 — ведомый вал; 2 — лоток; 3 труба; 4— клапан; 5 — направляющая; 6 — ведущий вал; 7 — переливное окно; 8 — люк; 9 — сливная труба

 

2. УСТРОЙСТВА ДЛЯ ПОДОГРЕВА, ОХЛАЖДЕНИЯ, ПЕРЕМЕШИВАНИЯ И ОЧИСТКИ ЗАКАЛОЧНЫХ СРЕД

Устройства для подогрева. Для подогрева закалоч­ных сред используются пар, газообразное топливо и электрическая энергия.

При подогреве закалочных сред паром в закалочном баке размещают змеевик из стальных труб. Температура закалочной среды регулируется автоматически путем изменения расхода пара через змеевик. Как правило, подогрев закалочной среды необ­ходим только в начальный период работы печи. В дальнейшем, когда в закалочный бак начинают поступать горячие детали из печи, из-за избытка теплоты температура закалочной среды на­чинает повышаться, система подогрева отключается.

В ряде случаев для подогрева закалочных сред использу­ется природный газ. Сжигание природного газа осуществляется в радиационной трубе, погруженной в закалочную среду. В радиа­ционных трубах устанавливают инжекционные однопроводные или двухпроводные горелки. Температура закалочной среды регу­лируется автоматически. При температуре среды ниже заданной

горелка работает на полную мощность, при температуре среды, превышающей заданную, горелка отключается.

Наибольшее распространение для подогрева закалочных сред получили электрические нагреватели, особенно трубчатые элект­рические нагреватели ((ТЭНы). Электрические нагреватели обы­чно опускаются в закалочный бак сверху, что позволяет отказа­ться от дополнительных отверстий в стенах бака, через которые возможна утечка закалочной среды.

Устройства для подогрева сред целесообразно устанавливать таким образом, чтобы прогревались нижние слои закалочной среды, что улучшает перемешивание среды путем ее естественной кон­векции.

Устройства для охлаждения. Для охлаждения масла, исполь­зуемого в качестве закалочной среды, применяют различные кон­струкции теплообменных устройств. Горячее масло охлаждается водой или воздухом. В теплообменном устройстве охлаждаемая и охлаждающая среды разделены герметичной перегородкой, через которую и осуществляется передача теплоты.

В зависимости от интенсивности тепловыделения в закалочном баке используются теплообменники различной мощности. При охлаждении масла непосредственно в закалочном баке приме­няют баки с двойными стенками, между которыми пропускает­ся проточная вода. В ряде случаев в закалочный бак опус­каются змеевики, сваренные из стальных труб и охлаждаемые водой.

Большой интенсивности охлаждения масла можно добиться путем повышения скорости его движения относительно охлажда­емой поверхности. С этой целью масло из бака отсасывается насо­сом и под давлением подается в трубчатый теплообменник, охла­ждаемый водой. Проходя через теплообменник, масло, соприка­саясь с трубами, охлаждается и направляется в закалочный бак. Подобные маслоохладительные установки работают в автоматиче­ском режиме. При температуре масла в закалочном баке, не пре­вышающей заданную температуру, маслоохладитель не работает. При нагреве масла выше заданной температуры включается насос и масло начинает подаваться в маслоохладитель. Одновременно в маслоохладитель начинает поступать холодная вода. Во время работы маслоохладителя давление масла в нем поддерживается всегда большим, чем давление охлаждающей воды.

В термических цехах наряду с индивидуальными маслоохла-дительными установками приме­няют и центральные маслоох-ладительные установки или станции. Охлажденное масло из центральной маслоохладитель-ной станции по трубопроводу поступает в закалочные баки различных печей. Масло посту­пает в баки непрерывно и тем самым обеспечивается постоян­ная температура закалочной среды.

Устройства для перемешивания. От условий охлаждения дета­лей в закалочном баке зависит как степень деформации отдельных деталей, так и разброс значений твердости деталей, находящихся в различных местах садки. Устройства для перемешивания зака­лочной среды как раз и предназначены для создания одинаковых условий охлаждения деталей при закалке. Чем равномернее поле скоростей движения закалочной среды относительно закаливаемых деталей по всему сечению садки (поддона), тем стабильнее ре­зультаты термической обработки.

В промышленности применяют различные конструкторские решения, обеспечивающие получение достаточно равномерного охлаждения. В наиболее простом случае в качестве перемеши­вающего устройства используют крыльчатку вентилятора, вра­щающуюся в закалочной среде в непосредственной близости от закаливаемых деталей

Более равномерный поток закалочной среды через садку обе­спечивается при наличии в баке системы принудительно направ­ленной циркуляции.

 

Для интенсивного перемешивания иногда в баки подают сжатый воздух, который, проходя через масло, перемешивает его. Такой процесс называется барбатацией или барбатированием. Однако в этом случае может наблюдаться неравномерность охлаждения изделий.

 

ЗАКАЛОЧНЫЕ МАШИНЫ И ПРЕССЫ

 

Закалочные машины и прессы предназначены для уменьшения коробления и деформации деталей при закалке. Такие детали, как шестерни заднего моста автомобиля, валики, рессоры и т. п., при обычной закалке имеют повышенную деформацию. В связи с этим подобные детали в горячем состоянии зажимаются в специальном приспособлении и затем погружаются в закалочную среду.

В закалочных прессах и машинах закаливаемая деталь зажи­мается в штампе. Штамп для закалки шестерен состоит из двух Нижняя часть устанавливается на стол закалочного пресса, а верхняя часть крепится к штоку цилиндра, На рис. 7.5 показан пресс для закалки шестерен заднего моста авто­мобиля и больших колец диаметром 170—630 мм.

Нижняя 3 часть штампа, состоящая из плиты и установленной на ней втулки, смонтирована на столе 1 пресса. Втулка штампа состоит из от­дельных сегментов, имеющих возмож­ность перемещения по плите штампа.

 

 

Рис.7.5. Пресс для закалки шестерен

 

Закалка шестерен производится сле­дующим образом. Закаливаемая шестер­ня укладывается на нижнюю часть штампа, после чего пневматический цилиндр 5 прижимает верхнюю 4 часть штампа к шестерне. При опускании верхней части штампа пуансон, распо­ложенный на его оси, входит в сег­ментную втулку и раздвигает сегменты до упора, прижимая их к шестерне. При сбрасывании воздуха из цилиндра 2 стол вместе со штампом и зажатой в нем шестерней опускается вниз и ока­зывается ниже уровня закалочной сре­ды. Закалочное масло непрерывно поступает по трубе 8 в нижнюю часть пресса, заполняет внутрен­нее пространство стола и (когда стол находится в верхнем по­ложении) через отверстия в его боковой стенке перетекает в резервуар 7, заполняет его до сливного уровня и удаляется через сливное отверстие по трубе 6.

При опускании стола с закаливаемой шестерней в масло слив­ные отверстия в боковой стенке стола оказываются перекрытыми и масло в резервуар поступает через щели в сегментной втулке нижней части штампа. Направленная подача масла на шестерню обеспечивает необходимую скорость закалки. Производительность пресса составляет 40—50 шестерен в час.

Для термической обработки тонкостенных изделий, которые должны иметь определенную форму (например листы рессоры), используют специальные гибозакалочные машины.

 

НАЗНАЧЕНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ ОБРАБОТКИ ХОЛОДОМ

Обработку холодом, т. е. охлаждение стали до тем­пературы ниже О оС, применяют для превращения в мартенсит остаточного аустенита закаленных высоколегированных инстру­ментальных и цементуемых сталей с целью изменения их свойств. Результатом обработки холодом является повышение твердости, стабилизация геометрических размеров обрабатываемых деталей, улучшение магнитных характеристик и т. д.

Обработка холодом проводится в камере с низкой температу­рой. От окружающего пространства внутренняя полость камеры отделяется стенкой, изготовленной из теплоизоляционного ма­териала.

Для получения минусовых температур применяют твердую углекислоту, жидкий азот и ряд других ожиженных газов. Ши­рокое применение в качестве хладагентов получили фреоны - галлоидные производные насыщенных углеводородов, в которых водород полностью или частично заменен хлором и фтором.

Твердая углекислота (сухой лед) или закладывается непо­средственно в камеру, где необходимо получить минусовую тем­пературу, или засыпается в сосуд, где находится спирт, ацетон или бензин. Охлаждение этих жидкостей может быть произведено до температуры — 78 °С.

Жидкий воздух, жидкий кислород и жидкий азот позволяют получить температуру от —180 °С до —190 °С. Охлаждение дета­лей производится или непосредственно в жидком газе, или в ка­мере, охлаждаемой жидким газом, который пропускается через расположенный в ней змеевик.

Фреоны и ряд других газов используются в установках, в ко­торых получение холода основано на процессе испарения.

В промышленности широко применяют установки, в которых получение холода основано на испарении жидкости. Известно, что на испарение жидкости расходуется большое количество те­плоты. Для получения низких температур используют специаль­ные жидкости — хладагенты.