Способ упрочнения стальных деталей

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (др у С 23 С 8/02

В(". 1)!О й<Н

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3791727/22-02 (22) 18.09.84 (46) 07.03.86. Бюл. У 9 (72) В.Ф.Коростелев, Л.И.Левит, А.Н.Котов и Н.М.Игнатенко (53) 621.785.5-97(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 823456, кл. С 23 С 9/10, 1979.

Авторское свидетельство СССР

У 907075, кл. С 21 D 1/78, 1980. (54)(57) СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ СТАЛЬНЫХ

ДЕТАЛЕЙ преимущественно из инструментальных легированных сталей, включаю-/ щий предварительную термоцикличес-, „„SU„„3 216247 А кую подготовку поверхности с выдержкой при температурах термоциклирования и последующую химико-термическую обработку, отличающийся тем, что, с целью увеличения глубины и термической стойкости деталей и сохранения их формы, предварительную подготовку поверхности проводят под слоем огнеупорной смеси путем двух-трехкратного нагрева и охлаждения в интервале температур от

Ас минус 30-50 С до Ar< плюс 30— о

50 С, а химико-термическую обработку осуществляют путем борирования.

1216247

Состав Режимы бо- Тол- ТолНаличие коробления

Температура начала разупрочнения о, слоя, t Ñ

Материал сталь насьпцаю Í щина слон фазы

FeB, мкм рирования щина слоя, мкм

t. "c

20 630-640

20 610-630

15 680-690

10 650-660

950 5 110

Значительное

4х5 МФС 98,4 3>С 950 5 200

1,6 A1F з 950 Э 160

Нет

Изобретение относится к металлур- гии, в частности к упрочняющей обработке стальных деталей, включающей химико-термическую обработку.

Цель изобретения — увеличение 5 глубины и термической стойкости деталей и сохранение формы деталей, Поставленная цель достигается тем, что предварительную подготовку поверхности перед борированием проводят путем термоциклической обработки в слабокислой среде — в засыпке огнеупорной смеси на основе маршаллита.

II р и м е р 1. Проводят бориро- 15 вание вкладыша пресс-формы для литья под давлением алюминиевого сплава. Материал вкладьппа — сталь

4Х5МФС. Пресс-форму устанавливают в печь, нагревают до температуры 2Î

Ас„ плюс 30-50 С, т.е. 850-870 С, вьдерживают при укаэанной температуре 30 мин, охлаждают до температуры

Ar< минус 30 — 50 С, т.е. 650-670 С о и дают выдержку при 650-670 С в тече 25 ние 30 мин. Далее проводят термоциклирование 650-670 850-870 С с выдержкой при нижней и верхней температуре цикла в течение 30 мин. Число циклон — три, 7О

После указанной подготовки прессформу подвергают борирова.нию по обычной технологии, Результаты борирования приведены в таблице, из которой видно, что подготовка по режиму, соответствующему известному способу, приводит к значительному короблению изделий,.

П р и м e p 2. Такой же вкладыш, как и .в примере 1, гокрывают @ слоем огнеупорной смеси, состоящей

4х5 МФС 98,4 В С 950 иэ маршаллита, кварцевого песка и этилсиликата, толщиной 3-4 мм. Нагревают в печи до температуры Ас минус 30 — 50 С, т.е. 860-880 С (номинал 870 С), вьдерживают 30 мин, охлаждают вместе с печью до температуры Ar,, плюс 30-50оС, т.е. 730750 С (номинал 740 С), выдерживают

30 мин. Термоциклирование в интервале температур 8704740 С повторяют 3 раза. После последней выдержки при 740 С пресс-форму выгружают о иэ печи и направляют на дальнейшую обработку, как и в примере 1.

Результаты испытаний борированных изделий приведены в таблице, из которой видно, что предложенный способ обеспечивает увеличение глубины борированного слоя, отсутствие. коробления и повышение термостойкости.

Пример 3. Такой же вкладьпп, как и в примере 1, со слоем огнеупорной смеси толщиной 3-4 мм нагревают с печью до температуры Ас плюс 30-50 С, т.е. 940-960 С, выдерживают 30 мин, охлаждают до темо пературы Ar, плюс 30-50 С, т. е.

730-750 С, вьдерживают 30 мин. Термоциклирование в интервале темперао тур 950+ -740 С повторяют 3 раза. о

После последней выдержки при 740 С пресс-форму выгружают из печи и далее обрабатывают как и в примере 1.

Как видно из таблицы, данный режим неприемлем, так как происходит коробление изделий.

Иэ таблицы видно, что разработанный способ борирования повышает температуру начала раэупрочнения в среднем на 50-60оС.

1216247

Продолжение таблицы

Тол- Толщина шина

Наличие ко- g робления

Режимы бо рирования

Материал, сталь

Пример слоя, АТОС lч мкм

4х5 МФС .98,4 В С 950 5 210 15 670-680

Есть

1,6 А1Р 950 3 160 10 650-660

Составитель М. Шелаг уров

Редактор С.Патрушева ТехредС.Мигунова Корректор, А,Тяско

Заказ 964/31

Тираж 877 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 (выходящий за граничные пределы) Состав насыщающий слоя фазы

FeB, мкм

Температура начала разупрочнения .

CJIOH р С