Способы упрочнения материалов

При горячей обработке давлением упрочне­ние происходит в результате превращения рыхлой структуры слитка в уплотненную структуру с ориентированным направлением кристаллитов. Пустоты между кристаллитами уковываются и завариваются, прослойки при­месей по стыкам кристаллитов дробятся и под действием высокой температуры и давления растворяются в металле.

Главное назначение легирования— повыше­ние прочности с дифференцированным улуч­шением частных характеристик: вязкости, пла­стичности, упругости, жаропрочности, хладо-стойкости, сопротивления износу, коррозион­ной стойкости и др. Присадка некоторых элементов (Ni и особенно микроприсадка В) увеличивает прокаливаемость сталей, что по­зволяет получать повышенные механические свойства по всему сечению детали. Для полу­чения высоких механических качеств легиро­вание должно быть дополнено термообработ­кой.

Упрочняющая термическая обработка (закал­ка с высоким, средним и низким отпуском, изотермическая закалка) вызывает образова­ние неравновесных структур с повышенной плотностью дислокаций и сильно деформи­рованной атомно-кристаллической решеткой (сорбит, троостит, мартенсит, бейнит). Регули­руя режимы термообработки, можно получать стали с различным содержанием этих струк­тур, размерами и формой зерен и соответ­ственно с различными механическими свой­ствами. Для конструкционных сталей чаще всего применяют улучшение (закалка с вы­соким отпуском на сорбит), обеспечивающее наиболее благоприятное сочетание прочности, вязкости и пластичности.

Закалка с индукционным нагревом по­верхностного слоя ТВЧ помимо технологиче­ских преимуществ (экономичность, высокая производительность) дает значительный уп­рочняющий эффект, обязанный возникнове­нию в закаленном поверхностном слое оста­точных напряжений сжатия.

Химико-термическая обработка заключается в насыщении поверхностного слоя углеродом (цементация) или азотом (азо­тирование) с образованием (в последнем слу­чае) нитридов железа и легирующих элемен­тов. При комплексных процессах (цианиро­вание, нитроцементация) поверхность насыщается одновременно углеродом и азотом с образованием карбидов и карбонитридов. Эти виды химико-термической обработки при­дают поверхности высокую твердость и изно­состойкость. Вместе с тем они увеличивают прочность (особенно в условиях циклической нагрузки) благодаря образованию в поверх­ностном слое напряжений сжатия.

Разновидностью химико-термической обра­ботки является термодиффузионное поверхностное легирование (насы­щение поверхностного слоя атомами леги­рующих элементов), которое применяют для повышения прочности и твердости, а так­же придания поверхности особых свойств.

3. Геометрическая задача управления. Устройство ЧПУ. Логическая задача управления. Программируемые контроллеры.

. Программируемые контроллеры - микропроцессорные системы, циклически исполняющие в реальном времени постоянную управляющую программу, записанную в ППЗУ или в энергонезависимом ОЗУ.

Выделяют:

· программируемые логические контроллеры (PLC), решающие задачи логического управления (вход/выход дискретных сигналов, решение комбинационных задач и задач булевой алгебры);

· программируемые регулирующие контроллеры, выполняющие функции регуляторов в системах автоматического управления (линейных и нелинейных, адаптивных и оптимизационных);

программируемые комбинированные контроллеры, выполняющие и логические задачи, и функции регуляторов.

ПК бывают встроенные и выделенные.

Встроенные ПК имеют вычислительную часть, решающую наряду с логическими задачами большой круг других задач, как правило, основных. Характерным примером являются СЧПУ класса CNC.

Выделенные ПК имеют все функциональные узлы, специально выполненные под решение логических задач обработки данных и управления.

Особенности работы ПК:

· постоянная цикличность работы в реальном времени;

· простой цикл работы («фотография» состояния объекта, вычисление по постоянному алгоритму, выдача управляющих сигналов);

· реализация большого числа логических операций с одноразрядной последовательной, а не параллельной обработкой данных;

· специализированные языки программирования, доступные пользователю, не имеющему специальной подготовки в области программирования и работы на ЭВМ;

· использование без вмешательства технологических операторов в программу работы. Чаще устройство загрузки программ переносное и автономное (программа записывается в ППЗУ).