Научная статья на тему 'Предварительная термическая обработка сталей на машиностроительных предприятиях'

Предварительная термическая обработка сталей на машиностроительных предприятиях Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

CC BY
385
31
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
НОРМАЛИЗАЦИЯ / NORMALIZATION / ОТПУСК / СТАЛЬ / STEEL / ANNEALING

Аннотация научной статьи по технологиям материалов, автор научной работы — Бабина Галина Ивановна, Багаутдинов Рустам Рямильевич

В статье рассмотрены характерные особенности выбора того или иного вида предварительной термической обработки различных марок стали. На диаграмме состояния железо-углерод указаны все необходимые критические точки для определения значении температурного режима при проведении предварительной термической обработки различных видов стали. Установлены оптимальные режимы нагрева, выдержки и охлаждения при нормализации, полном и изотермическом видах отжига различных марок стали, применяемых в машиностроительных предприятиях для изготовления широкой номенклатуры изделий.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по технологиям материалов , автор научной работы — Бабина Галина Ивановна, Багаутдинов Рустам Рямильевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Предварительная термическая обработка сталей на машиностроительных предприятиях»

Следует отметить, что в момент времени t = t^, когда дуга погасла, т.е. i = 0 и,

собственно, э.д.с. Eq = 0 синхронный генератор переходит в асинхронный режим, т.е.

начинает работать в режиме асинхронного генератора, выдавая в сеть активную мощность и потребляя от сети реактивную мощность.

Очевидно, что система дифференциальных уравнений в матричной форме уже непригодна для использования при расчете асинхронного режима. Для этого необходимо внести изменение в структуру системы уравнений, описывающих переходные процессы.

Список литературы / References

1. Ульянов С.А. Электромагнитные переходные процессы в электрических системах. // Учебник для электроэнергетических и энергетических вузов и факультетов. М.: Энергия, 1970.

2. Джунуев Т.А. Разработка базовой математической модели синхронного генератора при потере возбуждения // Теоретический и прикладной научно-технический журнал ИЗВЕСТИЯ КГТУ. № 4 (44), 2017. C. 83-90.

3. Исраилов Т.А., Мамакеева А.К. Способы создания моделей элементов электроэнергетических систем // Теоретический и прикладной научно-технический журнал «Известия». № 25. КГТУ, 2011. С. 140-143.

ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА СТАЛЕЙ

НА МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫХ ПРЕДПРИЯТИЯХ Бабина Г.И.1, Багаутдинов Р.Р.2 Email: Babinа[email protected]

'Бабина Галина Ивановна — преподаватель профессиональных дисциплин; 2Багаутдинов Рустам Рямильевич — преподаватель профессиональных дисциплин, Областное государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение Димитровградский технический колледж, г. Димитровград

Аннотация: в статье рассмотрены характерные особенности выбора того или иного вида предварительной термической обработки различных марок стали. На диаграмме состояния железо-углерод указаны все необходимые критические точки для определения значении температурного режима при проведении предварительной термической обработки различных видов стали. Установлены оптимальные режимы нагрева, выдержки и охлаждения при нормализации, полном и изотермическом видах отжига различных марок стали, применяемых в машиностроительных предприятиях для изготовления широкой номенклатуры изделий. Ключевые слова: нормализация, отпуск, сталь.

PRELIMINARY HEAT TREATMENT OF STEELS FOR MACHINEBUILDING ENTERPRISES Bab^ G.I.1, Bagautdinov R.R.2

'БаЬта Galina Ivanovna — Teacher of Professional Disciplines; 2Bagautdinov Rustam Ramilevich — Teacher of Professional Disciplines, REGIONAL STATE BUDGETARY VOCATIONAL EDUCATIONAL INSTITUTION DIMITROVGRAD TECHNICAL COLLEGE, DIMITROVGRAD

Abstract: the article considers the characteristic features of the choice of pre-heat treatment of different steel grades. The state diagram iron-carbon provided all the necessary critical points to determine the value of the temperature mode during the pre-heat treatment various types of steel. The optimal modes of heating, soaking and cooling in normalizing, full and isothermal annealing of different types of steels used in machine-building enterprises for the manufacture ofa wide range ofproducts. Keywords: normalization, annealing, steel.

УДК 67.02

Основой для изучения термической обработки сталей является диаграмма железо-углерод. Практическое значение имеют сплавы, содержащие углерода до 1,5%.

Естественно, что верхней температурной границей при термической обработке сталей является линия солидус, поэтому процессы первичной кристаллизации (между линиями ликвидус и солидус) в данном случае не имеют большого значения. Рассмотрим участок диаграммы Ее-С, изображённый на рис. 1. Критические точки обозначаются буквой А. Нижняя критическая точка, обозначается А;, лежащий на линии РБК и соответствует превращению аустенита ^ перлит при температуре 727°С. Верхняя критическая точка А3 лежит на линии ОБЕ. Чтобы отличить критическую точку при нагреве - обозначают АС, при охлаждении А„ т.е. превращение аустенита в перлит обозначается Аг1, а перлита в аустенит АС1. Конец растворения вторичного цементита в аустенит обозначают АСТ. Отжиг - один из основных видов термической обработки. При отжиге происходит фазовая перекристаллизация, заключающаяся в нагреве выше Ас3 с последующим медленным охлаждением. Чтобы отличить критическую точку при нагреве - обозначают АС, при охлаждении Аг, т.е. превращение аустенита в перлит обозначается Аг1, а перлита в аустенит АС1. Конец растворения вторичного цементита в аустенит обозначают АСТ. Отжиг - один из основных видов термической обработки. При отжиге происходит фазовая перекристаллизация, заключающаяся в нагреве выше АС3 с последующим медленным охлаждением [1, 2].

'с 1200 1%7 тг Е

то Аустенит (А1

1000 4, /

911 900 < 4

всю 727 700 \ А+Ф\ / А412 А, у К

\Р 1

Феррит 1 П+Ф § I1 Щ

да 1 2 2% % С

Рис. 1. Диаграмма состояния железо-углерод

При нагреве выше АС1, но ниже Ас3 полная кристаллизация не произойдет, в структуре останется феррит, такая термическая обработка называется неполным отжигом. Структура после отжига феррит + перлит, в заэвтектоидных сталях (С > 0,8%) структура зернистый перлит - хорошо обрабатывается резанием. Если после нагрева выше Ас3 провести охлаждение на воздухе, то это будет первым шагом к отклонению от равновесного структурного состояния. Такая термическая операция называется нормализацией. Нормализация является переходной ступенью от отжига к закалке.

Полный отжиг обычно применяют для доэвтектоидной стали. Изделия нагревают до температуры на 30-50°С выше точки Ас3, что обеспечивает полную перекристаллизацию -превращение исходной ферритно-перлитной структуры в аустенит. При такой температуре аустенит получится мелкозернистым, следовательно, при охлаждении сталь будет иметь также мелкозернистую структуру.

Иногда с целью экономии времени проводят изотермический отжиг. При таком отжиге изделие нагревают выше критических точек, быстро охлаждают до температуры на 50-100°С ниже АС1 и выдерживают в течение времени, необходимо для полного превращения аустенита в перлит. Затем охлаждают на спокойном воздухе. Изотермическому отжигу подвергают мелкие детали из легированной цементуемой стали (штамповки, сортовой прокат), особенно актуален данный вид термообработки для высокохромистых сталей с устойчивым аустенитом.

Режимы предварительной термической обработки различных марок сталей представлены в табл. 1-3.

Марка стали Температура, °С Способ охлаждения Твердость НВ

20, 25, 12ХН3, У10 ... У13, 25ХГС, 30ХГС 880-890 На воздухе 156-207

9ХС, ХВСГ, 20Х, 30, 35 870-880 На воздухе 217-230

40Х, 40ХН, 60С2 840-860 На воздухе 207-230

40, 45 830-850 На воздухе 220-230

18ХГТ, 30ХГТ 900-930 На воздухе 207-210

65, 65Г 790-810 На воздухе 240-242

38ХМЮА 930-950 На воздухе 227-229

Таблица 2. Режимы1 проведения полного отжига различным, марок стали

■а аГ Нагрев Охлаждение 04 В

Марка стали Загрузка в пе1 при температу С Скорость °С/ч не более Температура, С Выдержка Скорость °С/ч До температуры, С Твердость НВ, более

20, 25, 18ХГТ 600 100 880-900 50 550 137-207

30, 35, 20Х, 25Х 600 100 860-870 50 550 179-187

12ХН3А, 40ХГН 600 100 870-880 2,5 ч + 1-5 мин 30-40 500 207-229

40Х13 600 100 860-880 на 1 мм 15-20 500 135-225

40ХН 600 100 790-810 наибольшего 30-40 600 187-229

65Г сечения 50

60С2, У8...У13 600 100 750-760 50 600 197-229

45, 50, 40Х, 45Х 600 100 830-840 50 550 197-215

Таблица 3. Режимы проведения изотермического отжига различный; марок стали

Марка стали Загрузка в печь при не более Нагрев Выдержка, ч Охлаждение Выдержка, ч Охлаждение Твердость НВ не более

°С/ч не более ГС печи °С/ч До ГС °С/ч До ГС

У8 ... У13 600 100 750760 2 40 670680 2 на воздухе 187207

4Х5МФС, Х12, 38Х2МЮА, Р18К5Ф2, Р18, Р6М5, 6Х6В3МФС 600 100 840850 2 40 710730 3-4 50 600 241293

Х, ШХ15, ХВГ, ХВСГ, 9ХВГ 600 100 770780 2 50 680700 3-4 50 550 190255

7ХГ2ВМ, 5ХНМ, 5ХГМ, 5ХНВ 40 650670

9ХС 600 100 790810 1-2 50 700720 3-4 50 550 207255

4Х5МФ1С, 4Х4ВМФС, 3Х3М3Ф, 3Х2М2Ф, 38ХМЮА, Х12М, 600 100 860880 2 40 710730 3-4 50 500 241247

3Х2В8Ф, 30ХГС 600 100 860880 2 40 660680 2-4 50 600 187207

18ХГТ 600 100 920930 1-2 40 660680 2-4 50 600 187207

Отжиг является важной операцией при изготовлении изделий, которым предъявляются требования повышенной пластичности при сохранении приемлемого уровня его прочности. В результате нормализации сталь приобретает мелкозернистую, однородную структуру. Твердость, прочность стали после нормализации выше на 10-15%, чем после отжига. В некоторых случаях нормализация может заменить для низкоуглеродистой стали отжиг, а для

высокоуглеродистой - улучшение. Часто нормализацию используют для подготовки стали к закалке. Нормализация обеспечивает большую производительность и лучшее качество поверхности при обработке резанием.

Список литературы / References

1. Адаскин А.М., Зуев В.М. Материаловедение (металлообработка) [Текст]: учебное пособие для студ. учреждений сред. проф. образования. Изд. 11-е стер. / А.М. Адаскин, В.М. Зуев. М.: Издательский центр «Академия», 2014. 288 с.: ил.

2. Черепахин А.А. Материаловедение. Учебник [Текст]: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования. Изд. 3-е стер. / А.А. Черепахин, И.И. Колтунов, В.А. Кузнецов. М.: Издательство «Кнорус», 2015. 240 с.

БЫСТРЫЙ МЕТОД ПОИСКА ОБЛАСТЕЙ ОТКРЫТИЯ

В СТЕРЕО

Тюльбашев В.С. Email: [email protected]

Тюльбашев Владислав Сергеевич — программист, Пущинская радиоастрономическая обсерватория Астрокосмического центра Физического института им. П.Н. Лебедева Российской академии наук, г. Пущино

Аннотация: в статье приведен краткий обзор недостатков современных методов поиска областей открытия в стерео и предлагается новый метод поиска. Метод использует карту диспаритета и информацию об областях открытия предыдущего кадра для стабилизации по времени и не использует предположений, делающих его уязвимым к некачественному стерео. В отличие от точных алгоритмов поиска областей открытия метод демонстрирует на два порядка более высокую скорость и отсутствие адаптации под синтетические данные, что позволяет использовать его для полноценной обработки снятых стереофильмов. Ключевые слова: области открытия, обработка стерео.

FAST OCCLUSION DETECTION METHOD FOR STEREO

Tyulbashev V.S.

Tyulbashev Vladislav Sergeevich — Developer, PUSHCHINO RADIO ASTRONOMY OBSERVATORY, ASTRO SPACE CENTER, LEBEDEV PHYSICAL INSTITUTE, RUSSIAN ACADEMY OF SCIENCES,

PUSHCHINO

Abstract: in this article short list of occlusion detection algorithms problems is given and new method is proposed. New method uses disparity map and information about occlusions from previous frame for time stability. Method does not use assumptions that can make it vulnerable to poor-quality stereo. Comparing with state-of-the-art occlusion detection algorithms proposed method demonstrates a hundred times faster speed and misses adaptation to synthetic datasets, which makes it perfect for full processing of stereoscopic films. Keywords: occlusions, stereo processing.

УДК 004.021

Множество современных алгоритмов обработки стерео требуют качественного определения оптического потока между парами кадров. При этом наиболее проблемными областями являются области открытия/закрытия (англ. occlusions) - набор пикселов, не имеющих соответствия в противоположном ракурсе стерео. При маркировке и исключении соответствующих областей из обработки можно добиться уменьшения ложноположительных срабатываний на таких задачах, как поиск неправильной геометрии одного из ракурсов, сбитой цветопередачи, а также неправильно выставленного фокуса.

В отечественной литературе проблема поиска областей открытия практически не рассмотрена, поэтому нами анализировалась зарубежная литература. Все найденные методы имели один или несколько из недостатков:

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.