Способ термической обработки изделий

 

(19) (11) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИН

Э(51) С 21 Р l/79ý

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИ П:Т СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 33"3335/22-02 (22) 01,10.81 (46) 23.04.83. Бюл. М 15 (72) В.А. Гайко и И.И. Калачев. (71) физико-технический институт АН

Белорусской ССР (53) 621.785.79(088.8) .(56) 1. Авторское свидетельство ),ССР

1т" 459518, кл. С 21 0 1/26, 1971:.

2. Авторское свидетельство СССР

М 209502, кл. С 21 О 1/56, 1963.

3, Авторское свидетельство СССР

И 812836, кл. С- 21 О 1/78, 1979. (54) (57) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

ИЗДЕЛИЙ, преимущественно. из железоуглеродистых сплавов, включающий .термоциклирование относительно A„ с уве". личением:и уменьшением объема обрабатываемого материала при фазовых переходах и деформацию в каждом цикле термоциклирования, о т л и ч а ю ц и йс я тем, что, с целью повышения меха-: нических свойств, при фазовом переходе с уменьшением объема изделие подвергают всестороннему сжатию, а при фазовом переходе с увеличением объема— растяжению в упругой области.

Более высокий комплекс механических свойств достигается в предлагаемом способе, в отличие от известного, деформацией в упругой области, т.е, без изменения формы детали. Повышение механических свойств происходит за счет получения равномерной структуры с дисперсным распределением карбидов, что связано с интенсификацией фазового перехода и повышением энергии связи дислокаций с мелкодисперсными частицами при воздействии всестороннего сжатия при фазовом переходе с уменьшением объема, а также

1 101349

Изобретение относится к термической обработке, в частности термомеха- нической обработке изделий, преимущественно из желеэоуглеродистых сплавов.

Известен способ термической обработки стали, включающий многократные нагревы выше Л „ и охлаждения ниже А я, позволяющий повнысить уровень пластичности .сплавов (1).

Однако насыщенность кристаллической решетки деформационными дефектами за счет фазового наклепа недостаточ-. но высока, что не позволяет реализовать потенциально возможное высокопрочное состояние металлов.

Известен способ термической обработки металлов, при котором нагрев и закалку изделия производят под вы-. соким давлением жидкой закалочной с реды $2) .

Недостатками этого способа является то, что при фазовых. переходах с увеличением объема высокое давление тормозит протекание фазового перехода, 25 приводит к частичной термической стабилизации исходной фазы, получению побочных продуктов превращения и ухудшению свойств.

Наиболее близким по технической. сущности и достигаемому результату яв-ЗО ляется способ. термической обработки железоуглеродистых сплавов, включающий термоциклирование около точки А, i в котором в каждом цикле сплав подвергают деформированию в аустенито- ферритной области и в области перлитного превращения.

Способ направлен на повышение механических свойств сплава j 3) .

Однако он не может применяться 40 для повышения механических свойств готовых деталей, поскольку требует пластического деформирования и изменения формы. Кроме того, в данном способе не используются эффекты объ- 45 емного изменения непосредственно при фазовых переходах.

Цель изобретения - повышение механических свойств изделий, преимущественно из железоуглеродистых сплавов, за счет более полного использования положительных структурных изме" нений, происходящих при изменении объема в момент фазовых переходов.

Поставленная цель достигается тем, 55 что согласно способу термической обработки иэделий, преимущественно из железоуглеродистых сплавов, включающему термоциклирование относительно Я4 с увеличением и уменьшением объема обрабатываемого материала при фазовых переходах и деформацию в каж" дом цикле термоциклирования, при фа", зовом переходе с уменьшением объема изделие подвергают. всестороннему сжатию, а при фазовом переходе с увеличением объема — ра"тяжению в упругой области.

На чертеже представлена схема устройства для термообработки изделий, поясняющая предлагаемый способ.

Схема устройства содержит образец 1, разъемный штамп 2, объем внутренней полости которого равен объему рабочей части образца, клеммы 3 контактного нагрева и захваты пресса 4, в которых жестко закреплен образец.

В процессе нагревов и охлаждений в точке фазового перехода с уменьше" нием объема образец 1 сжимают захватами 4, при этом рабочий объем образца в штампе 2 находится в условиях всестороннего сжатия, а при фазовом переходе с увеличением объема образец растягивают в упругой области за счет перемещения захватов пресса.

Всестороннее сжатие при фазовом переходе с уменьшением объема, являясь дополнительным энергетическим фактором, способствует интенсификации фазового перехода, сокращению времени перестройки кристаллической решетки и более полному протеканию процесса.

При фазовом переходе с увеличением объема приложение упругой растягивающей нагрузки позволяет снизить уровень остаточных сжимающих напряжений, уменьшить опасную концентрацию напряжений и предотвратить возникновение микротрещин..

Предлагаемый способ позволяет повысить механические свойства обрабатываемого материала.

Зкономический эффект на предприятии, изготавливающем 4000 шт. пуансонов, составит свыше

3 тыс. руб.

3 1013499 ф снижением уровня сжимающих напряже" Я результате обработки предлагае ний, возникающих при фазовом пере- мым способом существенно повышаются ходе с увеличением объема, при при- относительное удлинение и ударная вяэложении упругой растягивающей нагруз- кость материала при некотором повышеки. нии предела текучести.

Пример. Образцы иэ стали 45 размерами рабочей части 10 х 40 мм При этом форма образца не изменянагревают до 770% 0 С и охлаждают. до STCAM о оль у силовое воздействие

650+10 С со скоростью нагрева и ох- - .происходит только в упругой области, лаждения 100 С/мин. В момент аусте- что позволяет применять предлагаемый нитного перехода рабочий объем об" . cnoco6 для окончательной термообработраэца подвергают всестороннему сжа- ки деталеи тию, в момент перлитного превращения— растяжению в упругой области. Проводят опробование предлагаемого

Механические свойства образцов иэ criocoba при термообработке осадочстали 45, обработанйых по предлагае- ного пуансона для горячей высадки мому способу 1 на базе трех циклов и гаек. После обработки по известному известному, приведены в таблиц . . способу стойкость пуансона составляетЭ1 = 160 тыс.шт. изделий, по пред: Способ обработ- 6, < лагаемому способу = 190 тыс.шт. ки . кгс/мм ф б кгс. м/мм изделий, Известный, 47,7 22,4 9у5

Предлагаемый - 46,7- 26;3. 14,6

48,8

Составитель И. Липгарт

Редактор H. Гунько Техвед И.Гергель Корректор A. Дзятко

Заказ 2945/35 Тираж 566 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-Я Раушская наб. g. 4/

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,