Способ закалки изделий

 

Изобретение относится к термической обработке стали и может быть использовано в металлургической и машиностроительной промьшиенности при закалке мелющих шаров. Цель изобретения - увеличение твердости поверхности и глубины упрочненного слоя. Мелющие шары из углеродистой стали после нагрева, вьшзе ACj охлаждают в жидкости с введением в нее ультразвука до образования в ней кавитащ и. Причем шары размещают так, чтобы они целиком находились в области одинаковой интенсивности ультразвука, а время охлаждения с ультразвуком устанавливают равным 0,2 - 0,6С , где С - общее время нахождения шаров в жидкости до среднемассовой температуры 200 ± 50 С, после чего шары охлаждают на воздухе. При использовании способа удельный расход шаров при помоле снижается на 20 - 30%. 2 ил.,3 табл. Ф (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 425223 А1

1511 4 С 21 D 1/78ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

:В ° ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4145657/23-02 (22) 13. 11. 86 (46) 23. 09. 88. Бюл. Ф 35 (71) Кузнецкий металлургический комбинат им. В.И.Ленина (72) П.П.Федоров, В.В.Лучшев, Е.Д.Белинский, В.М.Муратов и А.В.Кулемин (53) 621.785.616.26 (088.8) (56) Патент США 11 2920988, кл. С 21 D 1/78, 1960 ° (54) СПОСОБ ЗАКАЛКИ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к термической обработке стали и может быть использовано в металлургической и машиностроительной промышленности при закалке мелющих шаров. Цель изобретения — увеличение твердости поверхности и глубины упрочненного слоя.

Мелющие шары из углеродистой стали после нагрева выше АС„ охлаждают в жидкости с введением в нее ультразвука до образования в ней кавитации.

Причем шары размещают так, чтобы они целиком находились в области одинаковой интенсивности ультразвука, а время охлаждения с ультразвуком устанавливают равным 0,2 — 0,6Г, где общее время нахождения шаров в жидкости до среднемассовой температуры о

200 + 50 С, после чего шары охлаждают на воздухе. При использовании способа удельный расход шаров р помоле снижается на 20 — 30%. 2 ил., 3 табл.

1ч25223

Изобретение относится .:,: Терт-ят:ескай обработке стали и мажет быть использована в металлургиче .Кай и машиностроительной прОмьйпленнастн IpH за калке мелющих катзньгх шаров.

Цель изобретения - увеличение тверДОсти паверхнОсти и т л/»бины «," goi-".нен

)нога слоя„

На фиг. 1 показана зависимость инТЕНСИБНОСТИ уЛЬТртаэзgHg. O" расстояния

От ИЭЛУ«1ЗЮЩЕй ПОВЕРХНОСТИ, На фит, схема установки, нллюстрииующал спо- соб.

Г ущиастуь ИэабрЕТ ЕНИН Ьтк »«ЮЧЗЕ»ся В там, чта кзвитация зак.-::,»точной жидка== сти создается излучающей поверхностью

И ИНТЕНСИВНОСТЬ КЗБИТЗЦМПт "ЛОЖНЬГМ образом зависит от рассTOHI."ия,, Б реЗУЛЬтатЕ ЭКСПЕРНМЕНтав УСТЗНОБЛЕНОь

«1та интенсивностB кавитавии. имеет плато (<Ъиг. 1)„ т.,, область адинака=

ИНТЕ НС»1вна»»»1»тт И BBICC»»ьтЕ СБОЙС»ГБз шарОБ после 3 зкзлки полg«IBIOÒcÿ при условии их помещения B =.Т«r об=: тгес»ГЬ И ВЫПЕР/1П Е С»»»ЛЬТРЗЗБУ1»ОМ Б ТЕ: «TeIrpe времени »1,2=-0„6». „ .де », = аб»*=,щее Бремя нахождения шарон Б жидк»эсти до свет»нема"»овой те ». Рагурь1 200:1 о

i+50 С, после H»»T G шары o_#_ B HBII«IT яа

; BG ЭД«»ХЕ . !

П р и ь! B р«11ровадят закагяку шз РОБ ДизметPQI" 40ь 30 H I Ui l мм нз рельсОБОИ стали М» 6 с температуры о

ЯЭ0 0, »ь 1»З тттЕС.ПВЕ „=. B11 ЗЛОЧНай т,:.;1ГЦКО С =35 TI и(11»»1 »B«»xтят Ба»«»У е - ахал,/ а УЩ

Бллют В Взнне с излучающей паверхнО"-"", ст ью« т" »»q«:знав«I » (диац;„» ) ) сап»»О1т,-ттт чака Но«» ную Ванну 1: из.ну«тающую паве1эхнОсть

»1

Шар 3 ОГ»О gb1»4. »Н 5 ТI )(.„" Еа браэ») B g тель 6,»

Излу -ающая поверхность саединлетСЯ с УльтРЗББУковым пРеабРазавателемь

КОТОРЫЙ ЗЗГ»т 1»ЬГБЗЕТСЯ ат УЛЬТРЗBB,»КОВОГО»ГЕНЕратара На «1ЗС т Эт -: Ь.ОЛЕба»нэпт

21ьа

Предварительно агтределяют распределение т»звитзтционнай области Б 3 аБИС1П»1ОС»рт1 О»»» р CCТОЛНЬт»т» а т т»» Ч1»Ч»Ю. шей пОБерхнасти. нзходя T ", блзсть с

50 одинаковой интенсивностью кавитации (1UIRTO I«»HI" "l) » РЗЭМЕР» I»ßBHTJÖHOÍ

1татт ОбЛЗС»ГИ С ОдИНЗКОВай ИНТЕттСИБrта=.

СТЬЮ, ЗЗБИСЯ»П»ИЙ ОТ ИНТЕНСИВНОСТИ

- -1

Ульт1эззв»Укзь Для кс1х(Дага РззмеРз ша рОВ устзнзвлггвают путем измен»ения интенсивнот ги ульт1»ззвукз, тз=" к аix кзвитацианнзл Область с одинаковой интенсивностью должна превышать диаметр шара.

Закалку осуществляют в течение

60-80 с, Б т.ч. с ультразвукам—

1Ñ-60 с. Шар укладываетсл на опоры, не экранирующие ультразнукавые колебания Б жидкости. После закалки шары пад1зергаются самоотпуску на воздухе.

1?езультаты испытаний представлены

Б табл. 1 и 2.

В табл. 3 представлены данные по закалке при различном Бремени нахождения »JIapoB B жидкости.

Из табл. 3 следует, что оптимальное время нахождения в кавитирующей области 0,2-0,6»., где " общее

Бремя нахождения шаров в закалочной жидкости да среднемассовой температуры 200+50 0.

Если шары подвергают закалке с ультразвуком менее 0,2».ь то ускоренный теплоотвод от поверхности нивелируется последующим подводом тепла ат Внутренних объемов .шара. В поверх-. ностном слое фармируетсл структура, аналогичная той, которая получается при обычном охлаждении без возбуждения ультразвуковых колебаниг.

При закалке с возбуждением ультразвука более 0,6 т в поверхностном слое за это время эаканчиваетсл фазовае превращение, т.а. Полностью формируется комплекс свойств. Про,цалжение закалки с наложением ультразвука нецелесообразна.

Повьппение твердости на 5-10 единиц Б1«С и прокаливаемости в 1,6 раза снижает удельный расход шаров при помоле на 20-30Х.

Формула из обретения

Способ закалки изделий, преимущественно мелющих катаных шаров иэ углеродистой стали, включающий нагрев

БЬППЕ-АС>ь ОХЛажДЕНИЕ ПУТЕМ ВЫДЕРЖКИ шароь B 11пщкости с введением в нее уль 1 раз Бьткавьгх кОлебзний излучающей поверхностью до образования в ней кавитации, отличающийся тем.„ что, с целью увеличения твердас1И поверхности и глубины упрочненна-ъ га слал, шары помещают Б жидкость гак, чтобы они находились в кавити" рующей области одинаковой интенсивНССТИь а БЫЦЕРЖКУ УСТЗНЗБЛИБRIOT В этом положении в течение Бремени

1425223 4 массовой температуры 200+50 С, после чего шары охлаждают на аоэдухе.

0,2-0,63, где — общее время охлаждения шаров в жидкости до среднеТаблица

Б7 (sa вы78 (в середине области) ходом эа нижней границей области) Твердость, HRC

49

51

Увеличение глубины упрочненного слоя

По отношению к известному способу в 1,6 раза

H p и м е ч а н и е. Диаметр шаров 100 мм.

Размер кавнтационной области с одинаковой интенсивностью a - 122 мм.

Та блица 2

116 (эа выхо" дом эа верхней границей области) 47

53

48

Твердость,HRC

Увеличение глубины упрочнен» ного слоя

По отношению к известному способу в 1,6 раза

П р и м е ч а н и е. Диаметр шаров 80 мм., Размер кавитационной области с одинаковой интенсивностью а 95 мм.

Расстояние 1 от излучающей поверхности до центра шара, мм

Расстояние 1 излучакицей по верхности до центра шара, мм

Расстояние не регламен тируеуся (известный способ) Расстояние не регламе тируется (известный способ) 65 (на нижней границе области) 58 на нижней ранице бласти) 66 сере не об сти) 87 (на верх ней границе области) 73 (на верх-, ней границе -области) 130 (эа выодом за ерхней границей области) 44 (эа выходом эа нижней границей области) 1425223

Таблица 3 нице тервал

, 60 те рвала с= 60) Т ердость, С

50 е ч а н и е. Диаметр шаров 100 мм, 1 = 78 мм .

Составитель Т.Бердышевская

Техред И.Дидык Корректор А.Обручар

Н.Гунька

Редактор

Заказ 4740/24

Тираж 545 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие„ г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Время выдержки

mlapoa в к авитируюа ей облас pHg с

Время не регламен тируется (известный спо" соб), 0

/ (на н ней r

Т, 0,4

24 (в сере дине ин а, =0,6 с 36 (на верхней границе интервала -"60) с, =0,1 с, 6с (за выходом за нижней границей интервала с =60) С<=0,7 с =42 (эа выходом за верхней границей интервала с. =60)