Способ обработки стальных изделий

Авторы патента:

C21D1/40 - Изменение физической структуры черных металлов; устройства общего назначения для термообработки черных или цветных металлов или сплавов; придание ковкости металлам путем обезуглероживания, отпуска или других видов обработки (цементация диффузионными способами C23C; поверхностная обработка металлов, включающая по крайней мере один процесс, предусмотренный в классе C23, и по крайней мере другой процесс, охватываемый этим подклассом, C23F 17/00; однонаправленное отвердевание эвтектики или однонаправленное разделение эвтектик C30B)

Изобретение относится к области термической обработки стали при помощи концентрированных источников энергии и может быть использовано в машиностроении при изготовлении шестерен гидромашин. Цель изобретения - улучшение качества путем увеличения твердости и образования мелкозернистой структуры мартенсита в поверхностном слое эвольвент зубьев шестерен. Сущность изобретения заключается в том, что закалку поверхностного слоя, например рабочей эвольвенты зубьев шестерен гидромашин, осуществляют в собранном готовом изделии одновременно с обкаткой, пропуская через шестерни электрический ток постоянной величины , который в зоне жидкостного кинематического трения между зубьями взаимодействующих шестерен создает электроконтактный нагрев. Параметры тока и скорость вращения шестерен при этом выбирают в зависимости от материалов последних, ,а закаливаемую поверхность охлаждают рабочей жидкостью. 2 ил. te (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) SU ш) А1

4 1 (51) 4 С 21 D 1/40

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21} 4273217/31-02 (22) 27.04 .87 (46) 23.12.88. Бюл, У 47 (71) Винницкий проектно-конструкторский технологический институт гидроагрегатов (72) А.Н.Биланик, А.Д.Войтенко, В.А.Кахно и В.Е.Жуковский (53) 621.785.79(088.8} (56) Авто,ское свидетельство СССР

У 419566, кл. С 21 D 9/46, 1972.

Авторское свидетельство СССР

У 411135, кл. С 21 Р 1/06, 1974. (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ (57} Изобретение относится к области термической обработки стали при помощи концентрированных источников энергии и может быть использовано в машиностроении при изготовлении шестерен гидромашин, Цель изобретения вЂ” улучшение качества путем увеличения твердости и образования мелкозернистой структуры мартенсита в поверхностном слое эвольвент зубьев шестерен. Сущность изобретения заключается в том, что закалку поверхностного слоя, например рабочей эвольвенты зубьев шестерен гидромашин, осуществляют в собранном готовом изделии одновременно с обкаткой, пропуская через шестерни электрический ток постоянной величины, который в зоне жидкостного кинематического трения между зубьями взаимодействующих шестерен создает электроконтактный нагрев. Параметры тока и скорость вращения шестерен при этом выбирают в зависимости от материалов последних,,а закаливаемую поверхность охлаждают рабочей жидкостью.

2 ил.

1446169

1 У 2К К С3 .Тн и где j

Изобретение относится к термической обработке стали при помощи концентрированных источников энергии и может быть использовано в машинострое5 нии при изготовлении шестерен гидромашин, Цель изобретения вЂ” улучшение качества путем увеличения твердости и образования мелкозернистой структуры 10 мартенсита в поверхностном слое эвольвент зубьев шестерен.

На фиг. 1 представлена схема осуществления способа; на фиг. 2 форма зуба. 15

На схеме (фиг. 1) обозначены вращающиеся шестерни 1 и источник 2 электропитания.

Закалку проводят в собранном готовом изделии, например„ гидромашине, 20 одновременно с обкаткой, пропуская через шестерни электрический ток постоянной величины, создающий в зоне жидкостного кинематического трения между зубьями взаимодействующих шестерен электроконтактный нагрев, при этом параметры тока и скорость вращения шестерен выбирают в зависимости от материала последних, Зависимость, по которой выбирают 30 параметры обработки (величину тока и скорости), определяют по формуле плотность тока, подаваемая на шестерни, А/см2; ширина зуба, c M, толщина контактной площади 40 зубьев см коэффициент, зависящий от формы контактируемых поверхностей (для эвольвентных зубьев К, = 2), 45 коэффициент, учитывающий растекание тепла от места нагрева по всему объему зу- оа (для стали К = 1,375); удельная объемная теплоемкость (для стали

50 необходимая температура нагрева стали для закалки (на

20 вЂ” 30 С выше температуры аустенитного превращения

Ас ) у

n вЂ” частота вращения шестерен, -< мин

В вЂ” удельное сопротивление стали при 20 С (для стали

140.10 <)

8 вЂ” температурный коэффициент сопротивления, 1/ С (сталь

18ХГТ 2 10 ; сталь 45 3 10, сталь 40Х 2,2 10 ; сталь

40ХН 1,95 ° 10 ) .

Пример 1. Предлагаемый способ опробуют при закалке поверхностного слоя зубьев шестерен гидромашины в собранном виде. Материал шестерен вЂ” сталь 18ХГТ с ° твердостью

217 НВ, частота вращения 25 с-", плотность подаваемого электрического тока 200 А/мм . При этом положительный заряд получает ведущая валшестерня, а отрицательный через корпус подается на ведомую шестерню (фнг. 1). Охлаждение закалочного слоя осуществляется рабочей жидкостью вЂ” маслом М10В.

Пример 2. Закалку проводят указанным методом шестерен из стали

4QX частота вращения 25 с ", плотность тока 210 А/мм . Охлаждение проводят водным раствором эмульсола, Поверхностный слой при этом имеет твердость НРС 50-52.

Пример 3, Проводят закалку поверхностного слоя зубьев шестерен гидромашин в собранном виде. Материал шестерен вЂ” сталь 40ХН, частота вращения 25 с, плотность тока

210 А/мм2 ° Охлаждение проводят маслом М10В. Твердость поверхностного слоя НРС 38-40. Осуществляя охлаждение укаэанных шестерен водным раствором эмульсола, твердость HPC достигает 42-48.

Поверхность рабочих эвольвент зубьев шестерен, обработанных предлагаемым способом, имеет мелкозернистую мартенситную структуру с твердостью закаленного слоя HPC 58-62.

В результате использования предлагаемого способа достигается поверхностная закалка рабочей поверхности, например,эвольвенты зубьев шестерен, уменьшается коробление„сокращается операционное время. формула и з обретения

Способ обработки стальных иэделий, преимущественно шестерен, включающий

1446 169 нагрев и охлаждение в жидкости, о тл и ч а ю шийся тем, что, с це-. лью улучшения качества путем увели5 чения твердости и образования мелкозернистой структуры мартенсита в поверхностном слое эвольвент зубьев шестерен, нагрев и охлаждение шестерен осуществляют в собранном изделии в процессе обкатки, при этом нагрев про,0 изводят в зоне контакта зубьев ведущей и ведомой шестерен путем пропускания через вращающиеся в процессе обкатки шестерни электрического тока с величиной плотности 15

В 1 где В вЂ” ширина зуба1

1 вЂ” толщина контактной площади зубьев;

К„ вЂ” коэффициент, зависящий от формы контактируемых поверхностей и для эвольвентных зубьев, равный 2,0, К 2 вЂ” коэффициент, учитывающий растекание тепла от места нагрева по всему объему зуба и для стали, равный 1,375;

С вЂ” удельная объемная теплоем) кость

Т вЂ” температура нагрева стали а н под закалку;

n вЂ” частота вращения шестерен; вЂ” удельное электрическое сопротивление стали;

8 вЂ” температурный коэффициент сопротивления, причем положительный полюс тока пода20 ют на ведущую, а отрицательный вЂ” на ведомую шестерни, а охлаждение ведут в масле! 446) 69

Составитель А.Кулемин

РедактоР Н.ГУнько ТехРеД A.Кравчук КоРРектоР С.Ц1екмаР

Закаэ 6717/31 Тираж 543 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Проиэводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Ь .

Изобретение относится к устройствам для термической обработки, в частности к устройствам для термомагнитной обработки, и может быть использовано для термомагнитной обработки магнитопроводов, изготовленных из аморфных материалов

Способ снятия остаточных напряжений в изделиях // 1446167

Изобретение относится к обработке металлов вибрацией и может быть использовано при изготовлении деталей типа рабочих и опорных подушек , клетей, станин, корпусов редукторов прокатного оборудования

Устройство для закалки деталей типа штанг // 1446166

Изобретение относится к термообработке изделий с прокатного нагрева и может быть использовано в автоматических линиях для закалки деталей типа штанг

Способ изготовления лонжеронов рам транспортных машин // 1444366

Изобретение относится к области термической обработки стали и может быть использовано в черной металлур-

Способ закалки цилиндрических длинномерных стальных изделий // 1444365

Способ индукционного нагрева // 1444364

Изобретение относится к области электротермии, в частности к способам индукционного нагрева под закалку холоднодеформированных длинномерных цилиндрических деталей переменного по длине сечения

Станок для закалки токами высокой частоты // 1444363

Установка для индукционного нагрева // 1444362

Изобретение относится к установкам для индукционного нагрева преимущественно плоских тел вращения , например дисковых изделий

Способ обработки металлических конструкций // 1444361

Изобретение относится к области обработки стали.вибрацией и может быть использовано при изготовлении отливок для снижения в них остаточ-

Способ обработки инструмента // 1441792

Изобретение относится к обработке материалов высокоэнергетическими источниками энергии и может быть использовано для повышения стойкости режущего инструмента

Устройство для охлаждения рулонов горячекатаных полос // 2100449

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

Способ определения охлаждающей способности жидкой закалочной среды и термозонд для его реализации // 2100450

Изобретение относится к термической обработке металлов и предназначено для определения охлаждающей способности жидкой закалочной среды

Способ термической обработки литых деталей из малоуглеродистой и низколегированной стали // 2100451

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

Способ производства коррозионно-стойкого листа // 2100475

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

Способ закалки инструментов из углеродистых сталей // 2102504

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

Способ изготовления булатной стали // 2103380

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

Способ обработки поверхности металлической заготовки дуговым разрядом в вакууме и устройство для его осуществления // 2104313

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

Способ регулирования радиационной повреждаемости материала корпуса водоводяного реактора и устройство для его осуществления // 2104314

Индукционная печь // 2105434

Способ изготовления проката // 2105820