Способ восстановления внутренних цилиндрических поверхностей чугунных деталей

 

Способ восстановления внутренних цилиндрических поверхностей чугунных деталей относится к области термической обработки,преимущественно к термической обработке чугунных цилиндрических деталей,в частности цилиндров насосов,тормозных цилиндров гидросистемы автомобилей,гильз цилиндров двигателей внутреннего сгорания. Целью изобретения является снижение брака , заготовок по трещинам и отбелу. Способ восстановления внутренних цилиндрических поверхностей чугунных деталей включает нагрев заготовки индукционным методом до температуры 710- 790 С и охлаждение со скоростью 150-200 С. Способ обеспечивает снижение брака по отбелу и трещинам на 16%. 3 табл. с О)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 С 21 П1/78

- ° ,р

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЬГГИЯМ

ПРИ ГКНТ. СССР (21) 4248202/31-02 (22) 20.05.87 (46) 30.03.89. Бюл. Р 12 (71) Институт проблем литья АН УССР и Украинская сельскохозяйственная академия (72) А.A.Ãóðèàçà, A,È.Ñåìåíåíêî, О.И.Иатвиенко, В.И,Савченко, С.И.Удод, Д.К.Зайцев, Ю.И.Клименко и В.H.×åñíîêîâ (53) 621.79:620.175.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1Ф 969495, кл. В 23 Р 6/02, 1980. (54) СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ВНУТРЕН. НИХ ЦИЛИНДРИЧГСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

ЧУГУННЫХ ДЕТАЛЕЙ (57) Способ восстановления внутренИзобретение относится к термической обработке, преимущественно к термической обработке чугунных цилиндрических деталей, в частности цилиндров насосон, тормозных цилиндров гидросистемы антомобилей, гильз цилиндров двигателей внутреннего сгорания.

Цель изобретения — снижение брака деталей по трещинам и отбелу.

Чугунную цилиндрическую деталь, имеющую внутреннюю рабочую поверхность, подлежащую восстановлению, нагревают индукционным методом в процессе перемещения ее относительно индуктора до температуры 710-790 С, охлаждают со скоростью 150-200 град/с.

Восстановление ннутренних цилиндрических чугунных деталей предлага„„SU„„1468932 А 1 них цилиндрических поверхностей чугунных деталей относится к области термической обработки, преимущественно к термической обработке чугунных цилиндрических деталей, в частности цилиндров насосов, тормозных цилиндров гидросистемы автомобилей, гильз цилиндров двигателей внутреннего сгорания. Целью изобретения является снижение брака заготовок по трещинам и отбелу. Способ восстановления внутренних цилиндрических поверхностей чугунных деталей включает нагрев заготовки индукционным методом до температуры 710790 С и охлаждение со скоростью

150-200 С. Способ обеспечивает сни- а

Ж жение брака по отбелу и трещинам на

16Х. 3 табл. емым способом производится следующим образом.

Деталь устанавливают так, чтобы нижний торец ее находился н зоне нагрева кольцевого индуктора, затем подают напряжение на индуктор и нижний торец заготовки.нагревают до 710-970 С, затем заготовку перемещают с помощью стола вниз, вдоль индуктора с одновременной подачей воды с кольцевой спрейер, расположенный ниже индуктора, обеспечивающей охлаждение нагретой части струя . ми воды.

Подъем заготовки относительно нагревателя-индуктора и кольцевого спрейера с такой скоростью, при которой обеспечивается нагрев части заготовки, находящейся в зоне действия

1468932 индуктора, до. температур 710-790 С .

Эта скорость зависит от размеров заготовки и мощности индуктора и колеблется в пределах 1-4 мм/с. Ско5 рость охлаждения заготовки, которая колеблется в пределах 150-200 град/с и зависит от марки (структуры) чугуна, устанавливается расходом воды.

Скорость охлаждения заготовки, на- 10 ходящаяся в пределах 150-200 град/с, обеспечивается расходом воды, равным

50-80 .л.мин/м охлаждаемой поверхности.

Предложенный способ позволяет вос- 15 станавливать внутренний размер изношенных или забракованных по размерной точности заготовок (изменение радиуса внутренней поверхности) на

0,4-0,9Х. 20

Оптимальной температурой нагрева детали принята температура, при которой достигается максимальная величина восстановления, отсутствуют трещины и отбел в заготовке. 25

Отработка оптимальной температуры нагрева заготовки производится на . опытной партии изношенных гильз цилиндров Д-50 в количестве 100 шт.

Вунтренний диаметр заготовки 110 мм, Зр толщина стенки 12 мм, высота 240 мм.

Источник нагрева и охлаждения размещены снаружи заготовки. Источник охлаждения размещен под источником нагрева. Расход воды при охлаждении составйл 80 л/мин, что соответствует скорости охлаждения около 170 град./с.

Результаты отработки представлены в табл. 1.

ItpH нагреве до температуре NpHb 4p ших 710 С, восстанавливаемый размер значительно уменьшается (-О, 1 мм).

При нагреве деталей свыше 790 С увеличивается вероятность образования трещин и отбела. 45

Отработка оптимальной скорости охлаждения чугунных заготовок проводилась при восстановлении партий гильз цилиндров Д-50, отлитых из чугунов марок СЧ15, СЧ20 по 10 заготовок из каждой марки чугуна. Результаты отработки оптимальной скорости охлаждения приведены в табл. 2.

Таким образом, скорость охлаждения восстанавливаемых деталей для заготовок иэ чугуна СЧ15, СЧ20 равна

150-200 град/с. Снижение скорости охлаждения ниже 150 град/с для чугунов марок СЧ15 и СЧ20 приводит к уменьшению восстанавливаемого размера из-за недостаточных термических напряжений, вызывающих пластическую деформацию сплава . Увеличение скорости охлаждения свыше 200 град/с повышает вероятность образования микротрещин в детали (табл. 2).

В лабораторных условиях Украинской сельскохозяйственной академии восстановлено 50 гильз цилиндров

Д-50 из чугуна марки СЧ-20. Партия восстановлена предлагаемым способом. Технологические режимы и результаты восстановления приведены в табл. 3.

Данные табл. 3 позволяют сделать вывод, что предлагаемый способ обеспечивает снижение брака восстанавливаемых деталей по отбелу и трещинам на 16%.

Формула и з обретения

Способ восстановления внутренних цилиндрических поверхностей чугунных деталей, включающий непрерывно-последовательный индукционный нагрев и охлаждение водой, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью снижения брака деталей по трещинам и отбелу, нагрев ведут до 7 10-790 С, а охлаждение со скоростью 150200 град/с.

1468932

Таблица 1

Макси- Среднее мальное значение, значе- мм

Количество

Расчетное заготовок с отбелом значение, мм ние, мм

0,30

0,46

0,54

0,27

0,36

0,35

0,45

790

Таблица 2

Скорость охлаждения заготовки (град/с), средний восстанавливаемый размер (мм) и количество заготовок с микротрещинами (n) ? 1арка чугуна

200

150

0,40

0,39

0,41

0,40

СЧ15

СЧ20

Таблица 3

Величина восстанавливаемого раэмера и качество деталей

Технологические режимы восстановления

Количество Количество Количество деталей с деталей с годных деталей отбелом трещинами

Средний восстанавливаемый размер, мм 47

0,435

Составитель Г. Стальский

Редактор И. Сегляник Техред М,чидык Корректор М. Васильева

Заказ 1310/26 Тираж 530 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат. "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

Температура нагрева

@С

Предлагаемый способ

Температура нагрева

О детали 750 С, скорость охлаждения

170 град/с

Минимальное значение, мм

Количество заготовок с трещинами