Способ закалки крупных поковок

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

SU 1203114 (51) 4 С 21 0 1 56

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

fi „ !

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬТИЙ (21) 3402005/22-02 (22) 22.02.82 (46) 07.01.86. Бюл. Ф 1 (72) С. Н. Виноградов, Ю. В. !!!ахназаров, Е. Д. Орлов и Н. 3. Богданов (53) 621.785.616.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 440424, кл. С 21 D 1/00, 1974.

Авторское свидетельство СССР !

1- 456002, кл. С 21 D 1/56, 1976 ° (54) (57) СПОСОБ ЗАКАЛКИ КРУПНЫХ ПОКОВОК, преимущественно из хромоникельмолибденованадиевой стали, включающий нагрев до температуры аустенизации, выдержку и охлаждение последовательно в .трех средах: с максимальной, минимальной и промежуточной охлаждающей способностью, с охлаждением в среде с максимальной охлаждающей способностью до температуры на поверхности на 10120 С ниже М>, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения сопротивления хрупкому и усталостному разрушениям при исключении образования закалочных трещин, охлаждение в средах с максимальной и минимальной охлаждающих способно-, стях проводят многократно.

12031

1 лочных трещин.

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к термической обработке сталей, и может быть исцользовано при изготовлении штоков и роторов из хромоникельмолибденованадиевой стали.

Цель изобретения — повышение сопротивления хрупкому и усталостному разрушениям при исключении образования эакалочных трещин.

Сущность изобретения заключается в том, что в отличие от известного способа, согласно которому охлаждение ведется последовательно, бев многократной смены в средах с максимальной, минимальной и промежуточной охлаждающей способностью, предлагаемый режим охлаждения позволяет получить оптимальное сочетание бейнитных и мартенситных структур в поверхностных зонах и лучшее их распределение по сечению заготовки, что способствует повышению однородности механических свойств по сечению эаготовок H увеличению сопротивления хрупкому и усталостному разрушениям при сохранении уровня прочностных и пластических свойств.

Пример. Исследования проведены для осей, амортизаторов и штоков на стали марки 15х2НЗМДФТЧА и на стали марки 38НЗМФА в случае роторов. Аналогичные результаты также получены на роторах с диаметром бочки 620 мм из стали

36Х2Н2МФА. Температура аустенизации составила для стали 15Х2НЗМДФТЧА

880-890 С, а для сталей 38ХНЗМФА и

36Х2Н2МФА 860 C. Переохлаждение штоков и роторов ниже Мн для исследуемой плавки стали 15Х2НЗМДФТЧА составило 330 С, а для стали 38ХНЗМФА

270 С. Следовательно, указанные величины переохлаждения соответствуют следующим температурам поверхности изделий, до которых велось охлаждение в среде с максимальной охлаждающей способностью: для стали 15Х2НЗМДФТЧА 320, 250, 210 С; для стали 38НЗМФА 2б0,190,150 С соответственно для величины переохлаждения ниже Мн íà 10,80, 120 С.

При этом охлаждение изделий проведено в воде до температуры поверхности на 10--120 ниже М, после чего изделие извлекалось на воздух, где за счет более высокой температуры сердцевины происходил разогрев поверхности до температуры, выше

Мн, с многократной сменой указанного способа охлаждения. После прекращения разогрева поверхности охлажцение вели в среде с промежуточной охлаждаюшей cïoñîáíîñòüþ (масло). Контроль температуры осуществляли с помощью контактной термопары.

Результаты проверки механических свойств металла поковок после термообработки по предлагаемому способу, при котором температура поверхности изделий при охлаждении в среде с максимальной охлаждающей способностью составляла для осей 300-310 С, амортизаторов 290-300 С, mòîêîâ

250-270 С, роторов 210-?30 С, и по известному способу даны в таблице.

Таким образом, предлагаемый способ закалки позволяет повысить оцнородность механических свойств по сечению крупных поковок иэ хромоникельмолибденованадиевой стали и увеличить сопротивление хрупкому и усталостному разрушениям при сохранении уровня прочности и пластических свойств и без возникновения эака12031! 4

Механические свойства

Место вэятия обраэцов

Спосо Иэделие обработки

Пред-. лагаемый

830 740 2),5 70,0 2,02

1,21

-10,01 2,15

I. Ось ф 220 мм

2. Амортиэатор

1000 880 16,0

-c !

000 850 14 5

62,0 I 04 0 63 . -11,Э7 2,88

57,0 0,89 0,57 -Il, 13 2,70.Ф 1000 150 мм Центр

3. Шток

Поверхность

Центр ф 360 мм

Поверхность

4. Ротор.ф 640 мм

Центр

IIsaeстный

Поверхность 820

5. Ось

Центр ф 220 мм

Амортнэатор

1050 860 15,0 60,0

0,69

Поверхность

0,42 -10,90 2,99,4! 1000 мм 150 мм Центр

Шток

870

860

П р н м е ч а н и е. Коэффициенты С н и уравнения Париса определяли на обраэцах

15Х50х165 мм прн Р 3240 и P l/9. Иеханнческне свойства а приведены для нтоков после отпуска прн 180 С 32. ч, для

O роторов и осей при 640 С, 8 час» для амортизатора прн

590 С 6 ч.

Составитель А. Кулемин

Редактор Н. Егорова Техред T.äó6èí÷àê Корректор В. Синицкая

Заказ 8387/31 Тираж 552 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ф 360 мм

Ротор

>1> 640 мм

Поверхность

Центр

Поверхность

Поверхность

Центр

Поверхность

Центр

156. и М. р ц«а 18С !

Illa Цт" Х Х МАм/и ИАм/м

820 730 21,5 69,0 I 77 1,10 -9,94 2, 1!

1300 1040 13;5 54,0 1,07 0 > 59 -10,70 2,69

1320 l030 1Э,S 53,0 0,95 0,43 -10,10 2,35

860 710 19,5 68,0 2>11 1,27 -10,07 2,22

850 710 19,5 68,5 2>09 1,29 -9,74 2,03

720 20,0 64,0 1,43 I,IO -9,18 2,22

800 . 700 19,0 60,0, 1,02 0,98 -8,93 2,18

1000 820 14 0 54>0 0 ° 51 0,31 -10,75 2,86

1200 1000 13,0 52,0 0,93 0,44 -9,80 2,89

1150 940 12,5 50,0 0,80 0,29 -9,20 2,70

710 18,0 64,Ь !>70 I 44 -9,09 2,45

710 16 5 61 О 1 53 1,20 -8 78 2 21