Способ термической обработки деталей из высокоуглеродистых кремнистых сталей

 

Изобретение относится к области термической обработки и может быть использовано при термической обработке деталей из графитизированных сталей , работающих в условиях сухого трения скольжения и повьшенных температур . Цель изобретения - повьшение износостойкости. Способ включает трехкратное термоциклирование с нагревом до подкритических температур и охлаждением в воде, аустенитизацию, закалку и графитизирзтопщй отжиг при 680 С. Графит отжига, предотвращая схватывание трущихся поверхностей,играет роль смазки, что способствует высокой износостойкости деталей в условиях эксплуатации, особенно при по-с вышенных температурах, когда примене (/) ние жидких смазок невозможно.1 табл.

А1 (59 4 С 21 D 1/78

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫЛИ (21) 3739338/22-02 (22) 07.03.84 (46) .15.!0.86.Бюл.. Р 38 (71) Норильский вечерний индустриаль. ный институт (72) Е.Г.Константинов, Ю.Н.Иванов,.

О.Б.Колотилкин и А.П.Гречаный (53) 621 785.79 (088 ° 8) (56) ГОСТ 14955-79.

Авторское свидетельство СССР

Ж .730833» кл. С 21 D 1/78, 1977. ,(54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ВЫСОКОУГЛЕРОДИСТНХ КРЕМНИСТЫХ СТАЛЕЙ (57) Изобретение относится к области термической обработки и может быть использовано при термической обработке деталей из графитиэированных ста- лей, работающих в условиях сухого трения скольжения и повьппенных температур. Цель изобретения — повышение износостойкости. Способ включает трехкратное термоциклирование с нагревом до подкритических температур и охлаждением в воде, аустенитизацию, закалку и графитизирующий отжиг при

680 С. Графит отжига, предотвращая схватывание трущихся поверхностей,играет роль смазки, что способствует высокой иэносостойкости деталей в условиях эксплуатации, особенно при по-а вышенных температурах, когда применение жидких смазок невозможно.1 табл.

1263717

Изобретение относится к термичес кой обработке и может быть использовано при термической обработке деталей иэ графитиэированных сталей, работающих в условиях сухого трения скольжения и повьппенных температур (при недостатке смазки), в частности для формовь1х и прессовых колец стеклоформ.

Целью изобретения является повьппение износостойкости.

Образцы кремнистых сталей бОС2 и

70СЗА промьппленных плавок (для металлографических исследований образцы цилиндрической формы имели размеры

15 х 15 мм; для испытаний на изнашивание в условиях трения качения образцы имели форму колец с размерами

40х16х10 мм) подвергали термической обработке по следующему режиму.

Первую операцию режима термической обработки по предлагаемому способу (термоциклирование) проводили пуо тем нагревания образцов до 700 С, выдерживания при заданной температуре

30 мин и последующего охлаждения в воде при 20 С.

Вторую операцию (закалку) проводили путем нагревания до 860-870 С,вью держивали при заданной температуре

30 мин и охлаждения в масле.

Заключительную операцию термической обработки (графитизирующий отжиг) проводили путем нагревания до 680 С, выдерживали при заданной температуре

3 ч и охлаждения на воздухе.

Режимы термической обработки последующих партий образцов отличались только числом операций термоциклирования, которое осуществляли соответственно 2,3 или 4 раза. Была проведена также термическая обработка партии образцов кремнистых сталей по известному режиму. Термообработка вклюо чала двукратную закалку с 860-870 С в масле и графитизирующий отжиг при

680 С.

После выполнения термической обработки проводили исследование микроструктуры.

Анализ микроструктур показывает, что в результате термической обработки в стали происходит выделение глобулярных включений графита отжига, распределенного в металлической матрице. При этом количество, величина и форма графитовых включений зависят от количества операций термоциклиро5 вания. При однократном термоциклировании в стали наблюдаются выделения графита отжига в виде отдельных скоплений небольших размеров.

По мере увеличения числа операций термоциклирования размеры включений графита отжига увеличиваются, при этом, кроме отдельных крупйых скоплений, появляются мелкие включения графита глобулярной формы, равномерно распределенные по всему полю. Однако при четырехкратном термоциклировании происходит резкое укрупнение графитовых включений за счет их роста и последующего влияния близко расположенных выделений. При этом практически отсутствуют мелкодисперсные графитовые включения, равномерно распределены по полю шлифа.

Выделения графита отжига в стали, подвергнутой обработке по известному режиму, характеризуется дисперсностью и равномерным распределением, однако количество включений графита (площадь, занимаемая ими) сравнительно

30 невелико.

Испытание на изнашивание сталей

60С2 и 70СЭА, подвергнутых термической обработке по предлагаемому и известному способам, проводили на маши33 не МИ-1М в условиях трения качения (с проскальзыванием lOX) без смазки; частота вращения шпинделя составляла

267 об/мин, суммарное число оборотов

3000, усилие взаимного прижатия об40 разцов составляло 150 кГс.

Интенсивность изнашивания определяли по формуле ьЯ п

45 |где Х вЂ” интенсивность изнашивания, F/Oá;

bg — изменение веса при испытаниив ге п — суммарное число оборотов при

50 испытании.

Результаты испытаний на изнашивание сталей 6ОС2 и 70СЗА в условиях . трения качения (с проскальзыванием) приведены в таблице.

1263717

Режим термической обработки

Твердость после термообработ ки9 нКС

Сталь Сталь

60С2 70СЗА

По предлагаемому способу

10,4

28-30

6,5

28-30

3,4

28-30

3,9

2,7

10 7

28-30

По прототипу

6,4

28-30

12 1

1. Однократное термоциклирование

700 С в воде, закалка с 860— о

870 С в масле, графитизирующий отжиг при 680 С

2. Двукратное термоциклирование с

700 С в воде, закалка с 860—

870 С в масле графитизирующий отжиг при 680 С

3. Трехкратное термоциклирование с о

700 С в воде,закалка с 860—

870 С в масле, графитизирующий отжиг при 680 С

4. Четырехкратное термоциклирование с 700 С в воде,закалка с 860-870 С в масле, графитизирующий отжиг при

680 С

Двукратная закалке о с 860-870 С в масле, графитиэирующий отжиг при 680 С

Из таблицы видно, что минимальное изнашивание (максимальная износостойкость) наблюдается в образцах,подвергнутых термической обработке по режиму, включающему трехкратное термоциклирование. Это объясняется оп тимальным сочетанием количества,раз. меров и распределения графитовых

Интенсивность изна6 шивания г/об. 1, включений в металлической матрице.

Графит отжига, предотвращая схватывание трущихся поверхностей, играет роль смазки, что способствует высокой износостойкости деталей в условиях эксплуатации, особенно при повышенных температурах, когда применение жидких смазок невозможно.

Составитель И,Липгарт

Техред А.Хравчук

Редактор Н.Швыдкая.

Корректор .В. Бутяга

Тираж 552 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Н(-35, Раушская наб., д.4/5

Заказ 5498/26

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4

5 12637

Невысокая износостойкость сталей, подвергнутых термической обработке по режимам однократного и двухкратно.

ro термоциклирования, а также по известному способу, объясняется недостаточным количеством графита отжига, что уменьшает эффективность его смазывающей способности и увеличивает изнашивание. При этом интенсивность изнашивания согласуется с количест- 10 вом, размерами и распределением включений графита отжига.

Высокая интенсивность изнашивания сталей, подвергнутых термической обработке по режиму четырехкратного 15 термоциклирования, объясняется наличием крупных выделений графита отжига, что облегчая их выкрашивание, уменьшает износостойкость.

Проведение ТЦО кремнистых сталей при температурах, значительно ниже температур фазовых превращений (500600 С), требуется увеличения количества циклов для накопления суммарно- 25

ro эффекта изменения структуры и свойств, поскольку скорость протекания диффузионных процессов при указанных температурах недостаточна.

Таким образом, максимальную износостойкость имеют образцы, подвергнутые трехкратной термоциклирующей обо работке при 700 С, закалке с 860—

870 С в масле и графитизирующему отжигу при 680 С.

Использование предлагаемого способа термообработки позволяет увеличить долговечность деталей, например прессовых и формовых колец, в 1,5

2,0 раза.

Формула и з о б р е т е н и я

Способ термической обработки деталей из высокоуглеродистых кремнистых сталей, включающий закалку и графитизирующий отжиг, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения износостойкости, перед закалкой проводят термоциклирование с нагревом до субкритических температур и охлаждением в воде.

Способ термической обработки деталей из высокоуглеродистых кремнистых сталей Способ термической обработки деталей из высокоуглеродистых кремнистых сталей Способ термической обработки деталей из высокоуглеродистых кремнистых сталей Способ термической обработки деталей из высокоуглеродистых кремнистых сталей 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к термической обработке металлов и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства

Изобретение относится к области металлургии, а именно к способам термической обработки холоднокатаной ленты (Л) из углеродистых и легированных сталей

Изобретение относится к области металлургии, преимущественно к

Изобретение относится к способам термической обработки и прокатки черных металлов, преимущественно листа и специальных профилей, изготавливаемых из строительных сталей

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к прокатному производству, и может быть использовано при производстве стальных горячекатаных полос на широкополосных станах

Изобретение относится к термической обработке металлов и предназначено для определения охлаждающей способности жидкой закалочной среды
Изобретение относится к области машиностроения, в частности, к литым деталям из низкоуглеродистых и низколегированных сталей, содержащих 0,15 - 0,30% углерода, и применяемым в автосцепных устройствах подвижного состава железных дорог

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано в прокатном производстве для легирования поверхности заготовки в процессе прокатки

Изобретение относится к термообработке и может быть использовано при закалке деталей из углеродистых сталей сложной формы, например пуансонов, накатных роликов и др

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для производства булатной стали

Изобретение относится к области обработки поверхностей металлов, такой как очистка (например, удаление окалины, оксидированных слоев, загрязнителей и тому подобное) поверхностей, термическая обработка и нанесение покрытий на них
Наверх