Способ отделочно-упрочняющей обработки поверхности деталей из стали аустенитного класса

 

СПОСОБ ОТДЕЛОЧНО-УПРОЧНЯЮЩЕЙ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТИ ДЕТАЛЕЙ ИЗ СТАЛИ АУСТЕНИТНОГО КЛАССА, включающий операции охлаждения и выглаживания , отличающийся тем, что, с целью повышения чистоты обработанной поверхности и стойкости инструмента, поверхность деталей перед охлаждением обрабатыв т органическим растворителем.

СОЮЗ СОВЕТО1ИХ

«мс в

РЕСПУБЛИК ае (11) 1 ) С 2! 9 1/78 6/04

qual

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ;:

° свв мв ъм

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

BIO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЬЙ м *в ссссмсмм свсдвсвъстви (21) 2446157/22-02 (22) 10. 01. 77 (46) 15.11.84. Бюл. Ф 42 (72) В.В.Комаров, В.А.Гапонкин и А.Л.Качалов (53) 621.785.92:621.787(088.8) (56) 1. Патент США Р 3282748, кл. 148-125, 1966 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ОТДЕЛОЧНО-УПРОЧНЯЮЩЕЙ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТИ ДЕТАЛЕЙ

ИЗ СТАЛИ АУСТЕНИТНОГО КЛАССА, включающий операции охлаждения и выглаживания, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения чистоты обработанной поверхности и стойкости инструмента,.поверхность деталей перед охлаждением обрабатывАют органическим растворителем.

1124044

Изобретение относится к технологическим процессам изменения физических свойств и структуры стальных изделий путем деформации наружной поверхности вращения и может быть использовано для алмазного выглаживания (поверхностного пластического деформирования) преимущественно штоков, седел клапанов криогенных установок, роторов турбодетандеров и 10 т.п., предварительно обработанных холодом, Известен способ чистовой и отделочной обработки,. в процессе которого формируется поверхностный 15 слой деталей, существенно улучшающий эксплуатационные свойства — выглаживание алмазным и твердосплавным инструментом.

В процессе выглаживания инстру- 20 мент с усилием прижимается к вращающейся поверхности изделия и деформирует ее поверхностный слой, где неровности, оставшиеся от предыду- . щей обработки, сглаживаются частич- 25 но или полностью, и поверхность приобретает зеркальный блеск, повьппается твердость поверхностного слоя, в нем создаются сжимающие напряжения, повышается точность размеров и формы детали {калибрование). Инструмент при отделочно-упрочняющей обработке охлаждается смазочно-охлаждающей жидкостью, индустриальным маслом. Сочетание свойств выглаженной поверхности обусловливает ее высокие эксплуатационные качества — износостойкость и усталостную прочность.

С целью интенсификации процесса выглаживания и увеличения деформиро«40 ванного слоя в известных способах инструменту дополнительно сообщают относительное вращение вокруг обрабатываемой поверхности, вибрацию и т.п.

Условия работы деталей криогенной техники при температурах от -100 до

-200 С, например плунжерных пар, о определяют максимально возможное снижение разницы температур обработки и эксплуатации, поэтому финишные опе«50 рации проводят на охлажденных деталях, чередуя механическую обработку, замораживание и разбраковку.

Алмазное выглаживание охлажденных 55 изделий из сталей аустенитного класб са, из которых изготавливают детали криогенной техники> позволяет сравкительно с выглаживанием при комнатной температуре увеличить твердость их поверхности, пределы прочности и текучести, снизить шелушение за счет деформационного упрочнения аустенита и его мартенситных превращений при термическом воздействии, замораживании (1) .

Недостаток способа — снижение чистоты обработанной поверхности на

2-3 класса сравнительно с выглаживаняем при комнатной температуре, чем уменьшается износостойкость трущихся уплотнительных поверхностей деталей криогенных установок и повышается длительность их приработки.

Указанный недостаток объясняется тем, что органические вещества, входящие в.состав смазочно-охлаждающей жидкости и содержащиеся в планке на поверхности детали после предыдущих операций механической обработки,при низких температурах замерзают и твердеют. При выглаживании охлажденных деталей твердые частицы действуют на поверхность как абразив, что, кроме ухудшения чистоты обрабатываемой поверхности, снижает стойкость инструмента: появляются риски, требуется переполировка алмаза. В результате получается пластически деформированная неровная поверхность детали с вырывами и задирами без характерного зеркального блеска с черными пятнами.

Цель изобретения — повьппение чистоты поверхности после выглаживания охлажденных до низких температур деталей иэ стали аустенитного класса

1и стойкости выглаживающего инструмента.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу отделочно-упрочняющей обработки поверхности деталей из стали аустенитного класса, поверхность деталей перед охлаждением обрабатывают органическим растворителем..

Путем удаления с поверхности обрабатываемой детали пленки органических соединений, обезжиривания ее и последующего выглаживания поверхности замороженных деталей достигается чистота поверхности на 1-2 класса выше, чем у деталей, обработанных по известному способу. Стойкость инструмента увеличивается в 1,5 раза. б

Пример..Для получения сравнительных данных параллельно проСоставитель А.Тюрина

Техред A.Áàáèíåö

Редактор И.Ковальчук

Корректор О. Тигор

Заказ 8212/25 Тираж 539

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал IIIIII "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

3 11240 водят обработку двух групп однотип- ных деталеи из стали Х18Н10Т,полученных точным точением с шероховатостью поверхности Нр = 1,0 — 0,7 мкм при охлаждении 5Ж-ой эмульсией.

Детали первой группы окунают в хлороформ (СНС1 ), в котором растворяется поверхностная органическая пленка. Затем все детали замораживают в сжиженном азоте до -196 С, 10

6 (температуры эксплуатации в криогенных установках). После этого поверхность деталей подвергают выглаживанию синтетическим алмазом сферической формы с радиусом 3 мм на токар- 15 .ном станке .с подачей 0,37 мм/об и скоростью 50 м/мин при усилии прижима инструмента 40 кгс., При этом шероховатость (Р ) 0,11 — 0,07 мкм, стой44 4 кость выглаживателя 14,5 tO> M против 0,35-0, t36 мкм и 11 ° 10 M соответственно при обработке детали по способу-прототипу.

Использование предлагаемого способа позволяет повысить эксплуатационные свойства ответственных деталей криогенной техники из стачей аустенитного класса.

Получают более высокую чистоту поверхности уплотнительных деталей, что повышает долговечность, надежность их работы и сокращает обьемпригоночных работ, снижая их себестоимость. Значительно повышается стойкость инструмента, что черезвычайно важно в условиях крупносерийного производства.