материала изделий (коэрцитивной силы, магнитной проницаемости и др.). В табл, 227-229 приведены технические характеристики приборов для неразрушакицего контроля качества термической обработки изделий.

В табл. 230 приведены данные по сплавам сопротивления для из* готовления нагревателей, а в табл. 231-234 - данные по вспомогатель. ному оборудованию термических цехов.

ГЛАВА XIV

СПОСОБЫ ОЧИСТКИ ИЗДЕЛИЙ ПОСЛЕ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

61, Общие вопросы

При соприкосновении поверхностей изделий с окислительной газовой средой (обычно с воздухом) в области повышенных и особенно высоких температур происходит окисление и обезуглероживание изделий, причем толщина поврежденного слоя с течением времени и поиышением температуры увеличивается.

Окалииообразование, распространяясь в глубь поверхности изделий, ухудшает качество, увеличивает общую трудоемкость изготовления изделий за счет очистных операций. Появление окаляны на поверхности металла приводит к безвозвратным потерям металла. При нагреве изделий в пламенных печах потери на окалину составляют 2-3 %, а нагрев в электрических печах приводит к еще большим потерям металла. Наряду с этим обезуглероживание также недопустимо. Обезуглероживание точных пружин приводит к неисправимому браку, инструмент теряет режущие свойства, изделия с обезуглероженнымсло-ем имеют пятнистую, неравномерную твердость.

В настоящее время широко применяется нагрев в контролируемых и нейтральных атмосферах (эндо- и экзогазе, аргоне и др.), в соляных и свинцовых ваннах, индукционный нагрев в другие Способы безокисли-. Тельного нагрева. Одвако эти способы полиостью не обеспечивают отсутствие контакта изделий с окисляющей средой. Так, при переносе изделий из печи в закалочную ванну образуется небольшой налет окалины. Небольшое окисление поверхности происходит также при нагреве в соляных ваннах и индукционном нагреве. Поэтому несмотря на то, что потребность в очистке изделий и инструмента благодаря безокислительному нагреву резко снизилась, полностью ликвидировать очистку не удалось, н она все еще применяется в термических цехах.

До недавнего времени в термических цехах применялась очистка сухим кварцевым песком. Этот вид очистки ввиду опасности профессионального заболевания рабочих-пес костру ищи ков силикозом запрещен. В отдельных случаях разрешается очистка сухим кварцевым песком по согласованию с санэпидстанцией, при этом должно быть исключено соприкосновение пескоструйщика с кварцевой пылью, а запыленность атмосферы должна удовлетворять нормам Государственяой санитарной инспекции СССР. В соответствии с этими нормами допускается следующая запыленность воздуха у рабочих мест (мг/м*):

Пыль,- содержащая более 70% кварцевого песка ........ 1,0

Пыль, содержащая 10-70% кварцевого песка ......... 2,0

Пыль искусственных абразивов (корунда, карборунда) ..... 5,0

Прочие виды пыли ...................... 10,0

62. Очистка металлическим песком

Непрерывное совершенствование способов очистки изделий дало возможность производить до 90 % всех очистных операций без применения сухого кварцевого песка. Одним из способов, замевяющих очистку кварцевым песком, является очистка металлическим песком, причем запыленность воздуха металлической пылью иа рабочих местах в этом случае обычно находится в пределах норм, установленных Госу-дарствеввой санитарной инспекцией, а производительность очистки не ниже, чем при нспользовянии сухого кварцевого песка. Оборудование для очистки металлическим песком можно применять такое же, как прн очистке кварцевым песком, без существенной его модернизации. Однако очистка металлическим песком создает и некоторые трудности, а именно:

а) изменение первоначальных физических свойств материалов вследствие внедрения или осаждения металлических частиц на поиерх-ности изделий, в результате чего нарушаются магнитные свойства немагнитных материалов, понижается коррозионная стойкость нержавеющих сталей и сплавов и т. п.;

б) при очистке металлическим песком образуется более шерохрва-тая поверхность, чистота которой снижается на один-два класса; это создает ряд трудностей, например при последующем гальваническом покрытии поверхности деталей.

Наялучшие результаты очистки достигаются тогда, когда металлический песок изготовлен из такого же материала, как очищаемое изделие. Для очистки металлических изделий наиболее часто применяется чугунный песок, получаемый путем размола чугунной дроби с последующим просеиванием. Полученный таким образом песок с острыми гранями имеет твердость hrc 51-56 при плотности 7 кг/м. Песок сортируется по фракциям на вибрационных ситах. Режим очистки изделий чугунным металлическим песком приведен в табл. 235.

235, Режим-ы очистки изделий металлическим песком

Продолясение табл. 235

63. Очистка корундовой крошкой

Для очистки мелких, а также резьбовых изделий и инструмента может применяться корундовая крошка. Она представляет собой регенерированные абразивные зерна электрокорунда из перемолотых отходов и использованных абразивных кругов с размером зерен 36. Корундовая крошка при очистке почти не изменяет геометрию изделия, поэтому она вполне приемлема для очистки точных изделий (особенно резьбовых) и различных видов инструмента. Изделия, очищенные корундовой крошкой, имеют темно-серый цвет. Очистка может производиться в обычных установках эжекщюнного типа.

Очистка корундовой крошкой позволяет исключить те недостатки, которые имеют место при очистке металлическим песком; физические свойства поверхности изделий почти не изменяются, т. е. не нарушаются магнитные, коррозионные и другие свойства.

Запыленность воздушной среды в районе установки прн работе с корундовой крошкой 1,0-2,0 мг/м* при норме 5 мг/м*.

64. Гидроабразивная очистка

Преимущество гидроабразивной очистки заключается почти в полном отсутствии пылевыделения. Недостатком ее является необходимость применения специальных герметизированных аппаратов и дополнительных операций коррозионной защиты изделий. Прн гидроаоразивной очистке, кроме того, снижается производительность труда примерно на 10 % (по сравнению с пескоструйной очисткой), а гидроабразивная смесь и влага в ряде случаев оказывают вредное воздействие на рабочих.

Эффективность гидроабразииной очистки заиисит от выбора абразивного материала. В качестве абразивного материала применяетси речной или горный песок в просеянном и просушенном виде.

Для очистки стальных изделий применяется смесь, содержащая 30 % воды и 70 % песка, для очистки чугунных изделий - 60-50 % воды и 40-50 % песка, для цветных металлов и сплавов - 80 % воды и 20 % песка. Зернистость применяемых абразивов колеблется в пределах 16-200. При очистке от окалины применяют кварцевый песок зернистостью 24-36. Расстояние от распылителя до обрабатываемого изделия следует изменять в пределах 80-150 мм. Оптимальный угол наклона сопла 45°. Для предохранения от коррозии в смесь добавляется 0,8-1,0% кальцинированной соды или 0,5-1,0% нитрита натрия. После очистки изделия должны подвергаться промывке и дополнительной антикоррозионной обработке.

65. Очистка С использованием ультразвука

Очистку металла в ультразвуковом поле, где действуют упругие механические колебания с частотой свыше 16-20 кГц, начали применять в промышленности сравнительно недавно. Сущность ультразвуковой очистки заключается в следующем. При распространении ультразвуковых колебаний в жидкости возникают поочередно сжатия и разрежения. В момент разрежения происходят местные разрывы жидкости и образуются пузырьки (полости), которые заполняются парами жидкости и растворенными в ней воздухом и другими газами. В момент сжатия пузырьки сплющиваются, что сопровождается сильными гидравлическими ударами. Эти удары приводят к очистке поверхности изделий от загрязнений и других дефектов.

Окалину при ультразвуковой очистке удаляют следующим образом. Прн предварительном травлении изделий в кислоте (до ультразвуковой обработки илн в процессе обработки) окалина разрыхляется, в ее порах и трещинах накапливаются мелкие пузырьки водорода, образующие в дальнейшем центры гидравлических ударов; при последующей ультразвуковой обработке пузырьки, сплющиваясь, создают местные взрывы, в результате чего окалина удаляется с поверхности металла.

В зависимости от сочетания приведенных выше обстоятельств, определяются технологические режимы ультразвуковой очистки.

В табл. 236 приведена классификация загрязнений на поверхности изделий.

В качестве моющих сред при ультразвуковой очистке используется вода, водные растворы щелочей и поверхностно-активные иещества (ПАВ), растворы кислот, органические растворители, эмульсионные составы. Температура моющего раствора имеет решающее значение для повышения эффективности ультразвуковой очистки. С повышением температуры увеличивается жидкотекучесть загрязнений, что облегчает

ZSfi. Классификация наиболее распространенных загрязиеиий иа изделиях

ИХ удаление. Слишком высокая температура моющего раствора повышает агрессивность среды по отношению к материалу изделий.

В табл. 237 приведен состав некоторых моющих средств для удаления масляных, жировых и им подобных загрязнений.

При удалении стойких загрязнений ультразвуком (окисные пленки, окалина и др.) существует два способа: 1) ультразвуковые колебания вводятся непосредственно в травильную ванну; 2) изделия травятся без приложения поля ультразвука, а удаление шлама производится с применением ультразвука.

При травлении стали применяются серная, соляная, фосфорная, плавиковая, азотная и другие кислоты. При травлении можно применять и смеси кислот.

Для ослабления воздействия кислот на основной металл и предотвращения проникновения водорода в металл изделия используются ингибиторы ( тормозящие агенты ). В качестве ингибиторов чаще всего применяют органические вещества (жиры, отходы сахарного производства, сульфидные щелока, клей и др.). Ингибиторы должны хорошо растворяться, не вызывать загрязнения поверхности протравленного металла и легко удаляться при промывке. Расход ингибитора обычно составляет 0,05-0,2 кг на 1 т протравлеииого металла, количество вводимого ингибитора - 0,05-2,5 % от объема травильного раствора.

В табл. 238 приведены состав водных травильных растворов, а в табл. 239 - режимы ультразвуковой очистки.

После ультразвуковой очистки производится промывка (обычно в воде) для удаления следов моющей среды и оставшихся загрязнений,

237. Состав моющих средсп

238. Состав водных травильных растворов прн удьтра:!вуковом травлении