Реферати

АСУ ТП Загартування металу


АСУ ТП Загартування металуАСУ ТП Загартування металуАСУ ТП Загартування металуАСУ ТП Загартування металуАСУ ТП Загартування металуАСУ ТП Загартування металуАСУ ТП Загартування металуАСУ ТП Загартування металуАСУ ТП Загартування металуАСУ ТП Загартування металуАСУ ТП Загартування металуАСУ ТП Загартування металуАСУ ТП Загартування металуАСУ ТП Загартування металуАСУ ТП Загартування металуАСУ ТП Загартування металуАСУ ТП Загартування металуАСУ ТП Загартування металуАСУ ТП Загартування металуАСУ ТП Загартування металуАСУ ТП Загартування металуАСУ ТП Загартування металуАСУ ТП Загартування металуАСУ ТП Загартування металуАСУ ТП Загартування металуАСУ ТП Загартування металуАСУ ТП Загартування металуАСУ ТП Загартування металуАСУ ТП Загартування металуАСУ ТП Загартування металуАСУ ТП Загартування металуАСУ ТП Загартування металуАСУ ТП Загартування металуАСУ ТП Загартування металуАСУ ТП Загартування металуАСУ ТП Загартування металуАСУ ТП Загартування металуАСУ ТП Загартування металуАСУ ТП Загартування металуАСУ ТП Загартування металуАСУ ТП Загартування металуАСУ ТП Загартування металуАСУ ТП Загартування металуАСУ ТП Загартування металуАСУ ТП Загартування металуАСУ ТП Загартування металуАСУ ТП Загартування металуЗАГАТОВКА МЕТАЛУ

Механізація та автоматизація виробничих процесів, їх основної частини – технологічних процесів – є одним із головних напрямів науково-технічного прогресу, підвищення ефективності суспільної праці.

1. Опис короткої характеристики та структури

заданий процес.

загартовування — термічна обробка, полягає в нагріванні сталі до температури вище критичної (8000В), витримування і подальше охолодження зі швидкістю, що перевищує критичну, і подальше і наступне охолодження зі швидкістю, що перевищує критичну. Загартовування не є остаточною операцією термічної обробки. Щоб зменшити крихкість і напруження, викликані гартуванням, і отримати необхідні механічні властивості, сталь після загартування підлягає відпуску.

Інструментальну сталь в основному піддають гарту для підвищення твердості, зносостійкості і міцності, а конструкційну — для підвищення міцності, твердості, отримання достатньо високої пластичності і ударної в’язкості, а для ряду деталей також високої зносостійкості.

Після охолодження сталь має високу твердість. Верхня межа температури гарту для більшості сталей обмежена, оскільки надмірне підвищення температури пов’язане з ростом зерна, що призводить до зниження міцності та стійкості до крихкого руйнування. Тому діапазон коливань температур зміцнення більшості сталей невеликий (15-20С).

Приблизний час нагріву

продукти для загартовування

Умови Тривалість нагріву, на перетин 1 мм

нагрівання (або товщина виробу), с

Круглий квадрат прямокутний

в електро- 40-50 50-60 60-75

духовки

У полум’я 35-40 45-60 55-60

піч

При нагріванні в полум’яних або електропечах взаємодія атмосфери печі з поверхнею нагрітого продукту призводить до окислення і зневуглецювання сталі.

При нагріванні до 500-550С окислення незначне, але з подальшим підвищенням температури швидкість та інтенсивність окислення сильно збільшуються, а особливо, якщо утворюється накип має пористість (характерна для оксиду заліза). Для захисту продуктів від окислення і зневуглецювання в робочий простір печі вводиться захисне газове середовище (контрольована атмосфера).

Охолодження під час гасіння має забезпечувати певну прокаливаемость і не викликати дефектів зміцнення: тріщин, деформацій, викривлення та високих розтягуючих залишкових напружень у поверхневих шарах.

Зазвичай для гасіння використовують киплячі рідини — воду, водні розчини солей і лугів, масла. Для легованих сталей, які мають високу стійкість до переохолодженого аустеніту при загартуванні, використовують мінеральне масло (зазвичай нафтове).

Масло як середовище гартування має такі переваги: ​​низька швидкість охолодження в мартенситному діапазоні температур,

що зменшує виникнення дефектів затвердіння та сталість зміцнювальної здатності в широкому діапазоні температур середовища (20-150С). а також висока вартість.

Температуру масла під час гартування підтримують в межах 60-90С, коли його в’язкість мінімальна.

Відпустка — це кінцева операція термічної обробки, в результаті якої сталь отримує необхідні механічні властивості. Крім того, відпуск повністю або частково усуває внутрішні напруження, що виникають при загартовуванні. Ці напруги знімаються тим повніше, чим вище температура відпуску.

Швидкість охолодження після відпуску також має великий вплив на величину залишкових напружень. Чим повільніше охолодження, тим менші залишкові напруження. Основний вплив на властивості сталі має температура відпуску.

Низькотемпературний (низький) відпуск проводять з нагріванням до 150-200С, рідше до 240-250С. При цьому зменшуються внутрішні напруження, збільшується міцність і дещо покращується в’язкість без

помітне зниження твердості. Загартована сталь (0,5-1,3% С) після низького відпуску зберігає твердість всередині HRC 58-63, а отже, висока зносостійкість.

Тому ріжучі інструменти з вуглецевих і низьколегованих сталей піддаються низькотемпературному відпуску. Тривалість відпустки зазвичай становить 1-2,5 години, а для виробів великого перерізу і вимірювального інструменту призначається більш тривала відпустка.

2. Визначення контрольних дій

і контрольовані параметри процесу.

Проектований процес повинен забезпечувати виконання вимог до якості та кількості продукції, що виготовляється, у задані терміни та з оптимальними економічними показниками. Поділ технологічного процесу на елементарні складові є необхідною умовою його автоматизації і залежить від будови обладнання та конструкції виробу.

Процес загартування

метал

Нагрівання Загартування Охолодження Загартування

печі в маслі

Основні контрольовані параметри в загартовуванні є температура витримки (820С при загартовуванні,200С при відпуску, 60-90С при охолодженні) і час (під час затвердіння — 40-50 с на 1 мм 2 перерізу деталі, при відпуску — 1-2,5 години і 30-40 хвилин при охолодженні).

Основні контрольні дії в цьому процесі є подача заготовок до термічної печі, нагрів металу, перевантаження, витримка (низькотемпературний відпуск), охолодження та вивантаження заготовок з робочої зони.

3. Структурна схема системи управління процесом та принцип

його функціонування.

Автоматизація процесу зміцнення металу полягає або в автоматизації підтримання температури (коли температура не змінюється).

У цьому технічному процесі використовуються 2 термічні печі (для загартовування і для низькотемпературного відпуску), тому з’являється операція перевантаження, яка здійснюється за допомогою стрічкового конвеєра, що проходить безпосередньо через робочі зони температурних камер.

Зобразимо структурну схему автоматизованого процесу зміцнення металу.

1 2 3 4 5

6

1-подача заготовок у робочу зону; 2-гартування заготовок у термічній печі при температурі 820С (40-50 с на 1 мм перерізу заготовки); 4-низькотемпературний відпочинок (200С, 1-2,5 год); 3-охолодження заготовок в маслі (10-30 хв); 5- вивантаження заготовок з робочої зони; 6-контроль за параметрами процесу.

Автоматизований процес здійснюється наступним чином:

на стрічковому конвеєрі деталі подаються в розігріту піч (820С) і розміщуються на підставці з матеріалу заготовок. До підставки підключений термодатчик. Таким чином, за температурою стелі можна судити про температуру загартованих заготовок. Сигнал від датчика температури за допомогою входу

Підсилювач подається на компаратор, а потім через вихідний підсилювач до нагрівача. Час перебування заготовок у печі визначається з розрахунку 40-50 с на 1 мм.2 розріз заготовки.

Після загартування заготовки переміщують на масляну баню, де витримують 20 хвилин, а потім за допомогою стрічкового конвеєра надходять у другу термічну піч з температурою 200С. Тут заготовки проходять низькотемпературний відпуск, в результаті якого сталь отримує необхідні механічні властивості. Тривалість відпустки зазвичай становить 1-2,5 години, а для виробів великого перерізу і вимірювального інструменту призначається більш тривала відпустка.

Після цього проводиться процес розвантаження готової продукції.

4. Пристрої, що використовуються в системах управління процесами.

Для наочності зобразимо структурну схему стабілізації температури в термічній печі.

6

один 2 3

Un

5 4

В

один-температурний сенсор; 2-вхідний підсилювач; 3-компаратор; 4-вихідний підсилювач; 5-обігрівач; 6-термічна піч;

5. Список використаної літератури:

1. Матеріалознавство/Ю.М.Лахтін, В.П.Леонтьєва.М.: Машинобудування,

1980, 497 с.

2. Основи механізації та автоматизації технологічних процесів в

літакобудування/А. І. Ярковець. М.: Техніка, 1981, 191 с.

3.Туробов В.П. Курс лекцій з автоматизації технологічних процесів.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *