Пример технологического процесса с использованием термической обработки

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 2

№ операции	Наименование и содержание операции	Оборудование	Среда	Т^оС
1	2	3	4	5
001	Транспортирование Транспортирование детали на рабочее место с перемещением до 25 м.	Кран -балки Q = 3,2 т
005	Закалка поверхностная 1. Установить индуктор 2. Установить время и параметры нагрева 3. Установить деталь в индуктор. 4. Включить вращение перемещение и нагрев детали. Отключение - автоматическое Сдать первую закаленную деталь в коллектор БТК.	Установка закалочная И 32-100/8 № 1 Механизм перемещения 0441-005-01	водно-полимерный раствор ПК-2 (поликриклит или полиакриловая кислота)	900±20
005-1	Закалка поверхностная	Установка закалочная И 32-100/8 № 2	Та же
010	Промывка	Машина моечная А-323	Раствор сульфатно-спиртовый	80±90
015	Отпуск 1. Загрузить корзину с деталями в печь 2. Нагреть и выдержать детали в печи. 3. Выгрузить детали из печи и охладить	Печь отпускная СшЗ - 10.ЭС/	Воздух горячий	190±10
020	Правка 1. Проявить детали	Пресс
025	Зачистка Зачистить для твердости на глубину 0,1 мм не более 5% от партии	Деталь ручная ЭП 10/20 ИП 10/20
030	Приемочный контроль	ГОСТ 23667-79
030-1	Приемочный контроль	твердомер ТБ ГОСТ 23667-74
031	Транспортирование на

Химическая обработка

Классификация химической обработки

Одним из самых востребованных на сегодняшний день видов металлообработки является химическая обработка металлов. Процесс нанесения покрытия на деталь.

Таблица 1. Классификация химической обработки

Химическая металлообработка
Хромирование	Химическая обработка металлов, результатом которой является хромированное покрытие на поверхности изделия. Такое покрытие замечательно выполняет не только декоративную, но и практическую функцию. Обеспечивая привлекательный внешний вид предмета, слой хрома предоставляет и дополнительную прочность изделия.
Меднение	Представляет собой процесс нанесения меди на поверхность металлического изделия. Использоваться данное покрытие может для нескольких целей: во-первых, медное покрытие обеспечивает образование защитной пленки, во-вторых, покрытие из меди прекрасно подходит для качественной пайки.
Цинкование	Процесс нанесения цинка на поверхность, что обеспечивает надежную защиту от коррозии.
Кадмирование	Процесс нанесения тонкого слоя кадмия на поверхность металлического изделия. Такая защита прекрасно предохраняет металлы от атмосферной коррозии, а также в целях снижения или предупреждения электродвижущей силы при работе гальванических элементов. Кадмирование широко применяется в авиастроении, машиностроении, судостроении.
Никелирование	Химическая обработка поверхности изделий, производимая путем нанесения на них никелевого покрытия. Такой способ защиты широко распространен в производстве медицинского инструмента, химической аппаратуры, автомобилей, а также деталей, которые эксплуатируются в условиях сухого трения. Защищает металлические изделия от коррозии в атмосфере, а так же в растворах солей, щелочей и слабых органических кислот.
Химическое оксидирование и фосфатирование	Химические процессы, результатом которых является образование на поверхности металла тонких защитных пленок. Данная обработка проводится для повышения антикоррозийных свойств изделия, а так же для обеспечения защиты изделия в агрессивных средах.

Таким образом, химическая обработка металлов может применяться для различных целей, таких как:

· поверхностное упрочнения изделий из металла и сплавов (повышение износостойкости, повышение твердости, повышение усталостной прочности и т.д.);

· обеспечение сопротивляемости изделия коррозии в различных агрессивных средах при различных температурах;

· придание металлическим изделиям требуемых физических свойств (магнитных, электрических т.д.);

· обеспечение соответствующего декоративного вида;

· упрощение проведения технологических операций по обработки (штампование, резание и др.).

Преимущества и недостатки

Достоинства: Высокая производительность, обеспечиваемая относительно высокими скоростями протекания реакций, прежде всего отсутствием зависимости производительности от величины площади обрабатываемой поверхности и ее формы; возможность обработки особо твердых или вязких материалов;

крайне малое механическое и тепловое воздействие в процессе обработки, что делает возможным обработку деталей малой жесткости с достаточно высокой точностью и качеством поверхности.

Недостатки: Использование легко воспламеняемых растворов, трудоёмкие процессы, требующие специального оборудования и средств защиты. Существует ряд недостатков, связанных с конкретными растворами. Например при никелировании сцепление никелевой пленки с основным металлом не совсем крепкое, однако этот метод устраним, для этого применяют так, называемый метод низкотемпературной диффузии.

Историческая справка

Говоря о химической обработке нельзя не упомянуть о развитии химии, науки благодаря которой химическая обработка стала возможной.

Охватить взглядом историю химии с самых отдаленных времен до современной эпохи нелегко, если не прибегнуть к подразделению на периоды. Такая периодизация имеет как мнемонический, так и дидактический смысл и поэтому принята всеми историками науки. Конечно, разделение на периоды не следует переоценивать, потому что науку нельзя расчленить в ее историческом развитии, а также и потому, что отдельные периоды сливаются либо с предыдущими, либо с последующими, а иногда и c теми и другими одновременно. В соответствии с классификацией, принятой большей частью историков химии, мы различаем следующие эпохи: 1. Период предалхимический - от начала цивилизации до 4 века нашей эры. Этот период отличается отсутствием понятий, обобщающих приобретенные практические знания, передававшиеся по традиции из поколения в поколение кастами жрецов. 2. Период алхимический - с 4 века нашей эры до 16 века. Он характеризуется, кроме веры в магическую силу философского камня, поисками эликсира долголетия, алкагеста, или универсального растворителя, а также созданием мифов, из которых знаменитым стал миф о Гермесе Трисмегисте. Алхимический период можно в свою очередь разделить на подпериоды, которые обозначаются именами народов, практиковавших «превращение» неблагородных металлов в золото или серебро. Имеются, таким образом, алхимия египетская, греческая, арабская, раннего и позднего средневековья, натуральной магии и т. д. 3. Период объединения химии охватывает 16, 17, 18 вв. и состоит из четырех подпериодов: ятрохимии, пневматической химии, теории флогистона и антифлогистической системы Лавуазье. Подпериод ятрохимии, заканчивающийся во второй половине 18 века, характеризуется трудами Парацельса и идеей присоединения химии к «великой матери» - медицине, на которую смотрели как на универсальную науку. В течении этого подпериода родилась настоящая прикладная химия, которую можно рассматривать как начало современной промышленной химии, поскольку в этот период развивались металлургия, производство стекла и фосфора, искусство перегонки и т. д. Подпериод пневматической химии характеризуется исследованием газов и открытием газообразных простых тел и соединений. Кроме Бойля, открывшего известный закон зависимости объема газа от давления, с пневматологией связаны имена Блэка, Кавендиша, Пристли, Фонтаны и др. Все эти великие химики, за исключением Бойля, которого в известном отношении можно считать предвестником следующего периода, были приверженцами теории флогистона. Подпериод теории флогистона по времени почти совпадает с периодом пневматической химии.

Он характеризуется широким распространением теории флогистона, созданной на рубеже 17 и 18 вв. Г. Э. Шталем для объяснения явлений горения и обжигания металлов. Представление о флогистоне, предшественником которого было понятие terrapinguis И. И. Бехера, быстро распространилось и почти в течении века господствовало при объяснении химических явлений. Люди выдающегося ума, как , например, Пристли и Блэк, были настолько захвачены идеей флогистона, что так и не осознали роли полученного и исследованного ими кислорода в явлениях горения и обжигания.

Подпериод антифлогистической системы характеризуется новаторскими трудами Лавуазье, который изучая горение и обжигание, не только выяснил и сделал очевидной для других роль кислорода в этих явлениях, разрушив тем самым основу теории флогистона, но также внес четкость в понятие химического элемента и доказал экспериментально закон сохранения вещества.

Период объединения химии, охватывающий эти 4 подпериода, очень важен потому, что с ним связано зарождение и упрочение химии как науки, независимой от других естественных наук. 4. Период количественных законов охватывает первые 60 лет 19 века и характеризуется возникновением и развитием атомной теории Дальтона, атомно-молекулярной теории Авогадро, экспериментальными исследованиями по определению атомных весов, установлением и обоснованием правильных атомных весов, разработкой атомной реформы Канниццаро с его точными формулировками основных понятий: атом, молекула, эквивалент.

Современный период длится с 60-х годов 19 века до наших дней. Это золотой период химии, потому что в течении немногим более века были разработаны периодическая классификация элементов, представление о валентности, теория ароматических соединений и стереохимия, углубились методы исследования строения веществ, были достигнуты огромные успехи в синтетической химии, и было также подготовлено уничтожение всяких преград между инертной и живой материей.

Кроме этих достижений химии, следует напомнить об исследовании химического средства (теорема Нериста), о теории электрической диссоциации Аррениуса, о термодинамической трактовке химических процессов, об открытии радиоактивности и создании электронной теории материи, о понятии изитопии элементов, возникновение атомной физики, о ядерных реакциях, которые, казалось, возродили древнюю мечту алхимиков и которые во всяком случае лучше выражают идею превращения элементов, поскольку в ходе этих реакций вещество раздробляется на электроны, протоны, нейтроны и т. д., т. е. yа частицы, меньшие, чем атомы. В современный период поле химических исследований значительно расширилось, так что отдельные ветви химии - неорганическая химия, органическая химия, физическая химия, фармацевтическая химия, химия пищевых продуктов, агрохимия, геохимия, биохимия, ядерная химия и т. д. - приобрели признаки независимых наук. Вот почему перед историком этого периода стоит проблема отделения их истории от общей историй химических теорий.

Оборудование

Для лучшего качества обработки установки разработаны для эксплуатации в чистых помещениях или под индивидуальными блоками обеспыливания. Существуют:

Ванны из полипропилена или фторопласта для химической обработки и гальванопокрытий оснащенные необходимыми устройствами и системами ·Блоки нагрева/охлаждения технологических растворов ·Устройства для перемешивания растворов (барботеры, электромеханичекие мешалки) ·Устройства для горизонтального или вертикального покачивания кассет ·Программируемые источники тока для гальванических ванн АПС и АПРС ·Таймеры для контроля времени обработки ·Накопительные устройства и устройства для автоматического переноса кассет из ванны в ванну ·Промывные ванны с устройством контроля качества отмывки <http://www.abair.ru/chemical_electronics_01.php>

Ванны из нержавеющей стали·Ванны для обработки в органических растворителях ·Ультразвуковые ванны <http://www.abair.ru/chemical_electronics_02.php>

Центрифуги реагентной обработки (проявление/травление, промывка и сушка)·Центрифуги ·Блоки подачи реагентов <http://www.abair.ru/chemical_electronics_03.php>

Центрифуги нанесения фоторезиста·Центрифуги ·Устройства дозированной подачи фоторезиста ·Камеры сушки и задубливания фоторезиста <http://www.abair.ru/chemical_electronics_04.php>Встроенные плиты нагрева реагентов с керамической греющей поверхностью <http://www.abair.ru/chemical_electronics_05.php>

Блоки подачи азота и деионизовнной воды с финишными фильтрами

Система обозначений

1. Заглавная буква для обозначения металла покрытия ( Таблица 2)

2. Цифра для обозначения толщины и структуры покрытия ( Таблица 3)

. Заглавная буква для обозначения цвета/ блеска покрытия и доп. обработки поверхности ( Таблица 4)

Таблица 2. Металл покрытия

Код	Металл покрытия	Сокращение
A	Цинк/ Zinc	Zn
B	Кадмий/ Cadmium	Cd
C	Медь/ Copper	Cu
D	Латунь/ Brass	CuZn
E	Никель/ Nickel	Ni
F	Никель-хром/ Nickel-chrome*	NiCr
G	Медь-никель/ Copper-nickel	CuNi
H	Медь-никель-хром / Copper-nickel-chrome *	CuNiCr
J	Олово/ Tin	Sn
K	Медь-олово/ Copper-tin	CuSn
L	Серебро/ Silver	Ag
N	Медь-серебро/ Copper-silver	CuAg
P	Цинк-никель/ Zinc-Nickel **	ZnNi
Q	Цинк-кобальт/ Zinc-Cobalt **	ZnCo
R	Цинк-железо/ Zinc-iron **	ZnFe
· * Толщина слоя хрома 0,3 µm · ** Не соотв. ISO 4042

Таблица 3. Минимальная толщина и структура слоя покрытия. В микрометрах, мкм.

Код	1 металл покрытия	2 металла покрытия
0 *	-	-
1	3	-
2	5	2+ 3
3	8	3+ 5
4	12	4+ 8
5	15	5+10
6	20	8+12
7 **	25	10+15
8 **	32	12+18
9 **	40	16+24 ***
· * применяется к крепежу размером менее M 1.6, где спецификация покрытия невозможна. · не применяется на собственно резьбе · * не соотв ISO 4042

Таблица 4. Степень блеска и дополнительная.обработка

Код	Степень блеска	Пассивация хроматированием согласно DIN 50 941 Наименование процесса (группы процессов)	Цвет верхнего слоя после пассивации в хромовой кислоте.
A	mt (тусклый / dull) (матовый / mat)	нет *	нет
B	mt (тусклый / dull) (матовый / mat)	B	от голубоватого то синего переливчатого **
C	mt (тусклый / dull) (матовый / mat)	C	от ярко желтого переливчатого блестящего до желто-коричнегого
D	mt (тусклый / dull) (матовый / mat)	D	от оливково-зеленого до оливково-коричнегого
E	bk (яркий / bright)	нет *	none
F	bk (яркий / bright)	B	от голубоватого то синего переливчатого**
G	bk (яркий / bright)	C	от ярко желтого переливчатого блестящего до желто-коричнегого
H	bk (яркий / bright)	D	от оливково-зеленого до оливково-коричнегого
J	gl( блестящий / glossy)	нет *	none
K	gl( блестящий / glossy)	B	от голубоватого то синего переливчатого **
L	gl( блестящий / glossy)	C	от ярко желтого переливчатого блестящего до желто-коричнегого
M	gl( блестящий / glossy)	D	от оливково-зеленого до оливково-коричнегого
N	hgl (ярко блестящий / highgloss)	нет	-
P	bel (=как уж получится)	B, C или D *** на выбор производителя	согласно B, C или D процессам ***
R	mt (тусклый / dull) (матовый / mat)	F	от коричнего черного до черного
S	bk (яркий / bright)	F	от коричнего черного до черного
T	gl( блестящий / glossy)	F	от коричнего черного до черного
U	Любой		без хромирования/хроматирования
· * В случае Цинка/ Zn и Кадмия/ Cd однако, группа процесса A · Относится только к покрытиям цинком / Zn · * Группы процессов B, C или D по DIN 50 941 применимы только к цинковыи и кадмиевым покрытиям. В случае других покрытий код P означает - "степень блеска и цвет - как получится".

Пример кодировки : A3L означает цинковое покрытие (Буква A в таблице1) с минимальной толщиной 8 мкм (µm) (Цифра 3 в Таблице 2) пассивированное желтым блестящим хроматированием( Буква L в таблице 3).

Заключение

На основании вышесказанного понятно, что данные виды обработки материалов появились очень давно, и на сегодняшний момент люди добились больших успехов в этих направлениях, но это и не предел. Сегодня термическая и химическая обработки на достаточно высоком уровне, и дальнейшая перспектива развития присутствует, конечно же, у химической обработки, так как с её помощью можно добиться более высокой точности, чем при термической, но для улучшения качеств материала лучше всего, конечно же, выбирать термический вид обработки. Я считаю, что люди будут стараться удешевить у упростить химическую обработку при прежнем качестве.

Список литературы

1. И.И.Новиков «Теория термической обработки металлов»

2. Л.А.Ерлыкин «Практические советы радиолюбителю»

3. ЕСКД ГОСТ 2.310-68 Нанесение на чертежах обозначений покрытий, термической и других видов обработки

4. ООО «Вест-Метрология»

5. Химико-термическая обработка стали. Назначение, виды и общие закономерности - URL: http://www.e-reading-lib.org/chapter.php/99301/38/Buslaeva_-_Materialovedenie._Shpargalka.html

6. Химические методы обработки металла - URL: http://www.4ne.ru/stati/rezka-metallov/ximicheskie-metody-obrabotki-metalla.html

7. Развитие металлургии - URL: http://www.kovka-pro.ru/razvitie-metallurgii-2.html

8. Основное оборудование для термической обработки - URL: http://dailycomp.ru/chernaya-metallurgiya/148-osnovnoe-oborudovanie-dlya-termicheskoy-obrabotki-chast-1.html

Дата добавления: 2021-04-24; просмотров: 132; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 12

Мы поможем в написании ваших работ!