Способ изготовления изделий из сталей и сплавов

 

Изобретение относится к технологии машиностроения и предназначается для использования при изготовлении изделий из поковок и отливок со специальной обработкой их рабочих поверхностей. Цель изобретения - повышение качества изделий и снижение энергоемкости процесса. Поковки (отливки), подвергаемые отжигу (нормализации), предварительной и окончательной механической обработке и химико-термической обработке (ХТО), механически обрабатывают по рабочим поверхностям непосредственно вслед за ковкой или литьем, затем ведут ХТО в режиме отжига всего изделия, а окончательную механическую обработку осуществляют с использованием рабочих поверхностей изделия в качестве технологических баз. Возможны предварительная мехобработка как внутренних, так и наружных рабочих поверхностей изделий, проведение ХТО с термоциклированием и с применением в качестве исходных насыщающих сред порошковых смесей, обмазок и газовых фаз, в т.ч. с нагревом изделий в кипящем слое. 5 з.п. ф-лы.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU „„1504270 ио4 С 21 Р 1/78

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Цель изобретения — повышение качечества изДелий и снижение энергоемкости процесса.

Изобретение включает формирование заготовки, в частности, ковкой или литьем, непосредственно вслед эа ним механическую обработку в режиме отжиг (нормализации, томления) и окончательную механическую обработку с исГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

APH ГКНТ СССР (21) 4276026/31-02 (22) 06.07.87 (46) 30.08.89. Вил. 1 32 (71) Черновицкий государственный университет, Производственное объединение "Тернопольский комбайновый завод" им. XXV съезда КПСС и Производственное объединение "Днепропетровский комбайновыи завод им. К. E. Ворошилова" (72) 3. С. Бройде, М. Л. Ларин, М. Г. Данильченко, С. С. Тарасенко, В. И. Удовицкий и В. Ф. Маркин (53) 621.785.79(088.8) (56) Ассонов А. Д. Технология термической обработки деталей машин, М.:

1969, с. 96-102.

Самохоцкий А. И. Технология термической обработки металлов. 1962, ° ° с. 270. (54) CIIOCOS ИЗГОТОВЛЕ111И ИЗДЕЛИЙ ИЗ

AJIEA H 0IIJIABOB (57) Изобретение относится к технологии машиностроения и предназначается для использования при изготовлении Изобретение относится к термической обработке металлов, в частности к способам комбинированной термообработки, придающей иэделиям особые технологические и эксплуатационные свойства, и может использоваться машиностроительными предприятиями для изготовления деталей с повышенной стойкостью к износу, коррозии и другим видам контактных воздействий, 2 изделий иэ поковок и отливок со специальной обработкой их рабочих поверхностей. Цель изобретения — повышение качества изделий и снижение энергоемкости процесса. Поковки {отливки), подвергаемые отжигу (нормализации), предварительной и окончательной механической обработке и химикотермической обработке (ХТО), механически обрабатывают по рабочим поверхностям непосредственно вслед эа ковкой или литьем, затем ведут XTO в режиме отжига всего иэделия, а оконI чательную механическую обработку осуществляют с использованием рабочих поверхностей изделия в качестве технологических баэ. Возможны предварительная мехобработка как внутренних, так и наружных рабочих поверхностей изделий, проведение ХТО с термоциклированием и с применением в качестве исходных насыщающих сред порошковых смесей, обмазок и газовых фаз, в т.ч. с нагревом изделий в кипящем слое. 5 з.п. ф-лы, 3 150427 пользованием рабочих поверхностей иэделия в качестве технологических баэ.

Йэобретение осуществляют следующим образом, На кованной или литой заготовке механической обработкой формируют рабочие поверхности изготавливаемого изделия (отверстия, кромки и т. и. с припусками, если они необходимы) . За- 10 тем ведут химико-термическую обработку (например, хромосилицирование в режиме отжига иэделия, нормализации, томления ковкого чугуна и т.п.) в порошковьж смесях или обмаэках, или в 15 газовой среде при нагреве в кипящем слое теплоносителя, или с термоциклированием. Последующую окончательную механическую обработку иэделия ведут с использованием упрочненных рабочих 20 поверхностей изделий в качестве технологических баз (например, с базированием по осевому отверстй ступицы или шестерни на цанговой оправке, ипи по рабочим кромкам кулачка).

Пример 1, Поковка ступицы режущего аппарата из стали 35 непосредственно после ковки подвергается сверловке и протяжке на окончательный диаметр осевого отверстия с при- 30 пуском в пределах 0,1-0,15 мм. При загрузке поковок на поддоны в печь нормалиэационного отжига эаготовки с отверстиями были засыпаны порошковой смесью, включающей 50 свежей смеси, содержащей, мас. : ферросиликохром

ФСХ-48 40; оксид железа 20; хлорокись меди 2; кварцевый песок 37, предварительно смешанный с 50 мас. отработанной смеси. После отжига в про- 40 ходной печи по режиму: нагрев садки

2 ч, выдержка при 960 С 4 ч, подстуживание до 600 С 2 ч, охлаждение на воздухе, на поверхности осевого отверстия образуется диФфузионный слой 45 толщиной 0,3-0,5 мм с пористостью центральной части слоя 5-15 и содержанием кремния около 10 и хрома около З .

После дробеструйной очистки произ50 водили дернование осевого отверстия в окончательный размер. Затем осуществляли механическую обработку всех остальных отверстий поверхностей ступицы с базированием по отверстию на

55 цанговой оправке.

При химико-термической обработке ступиц после отжига и основных oneО 4 раций механической обработки наблюдались значительные поводки фланцевой части деталей, толщина диффузионного слоя в отверстии была на 20-30 . меньше, а переходная з4на хромосилицированного слоя имела резко выраженный характер.

11ри полевых испытаниях режущих аппаратов с наработкой машин 200—

260 га за сезон износ опытных деталей находился в пределах 0,01

0,03 мм, тогда как иэноч вкладьппей в серийных ступицах составил 0,07

0,2 мм.

Пример 2. Производили обработку ступиц, указанных в примере 1, в осевые отверстия которых перед отжигом наносили обмаэку, содержащую, мас. : ферросиликохром ФСХ 33-70; хлорокись меди 5, окалина железная

10, окись алюминия 15. В качестве связующего использовали консистентную смазку ПВК. В результате отжига по режиму, укаэанному в примере 1, в осевых отверстиях образовался диффузионный слой толщиной 0,2-0,3 мм.

После окончательной механической обработки, описанной в примере 1, ступицы собирали в режущие аппараты.

При экспл,атационных испытаниях износостойкость упрочненных ступиц оказалась в 2,5-3 раза выше серийных вклапышей беэ увеличения износа работающих с ними в паре валов.

1I р и м е р 3. Производили обработку ступиц с последовательностью операции, приведенной в примере 2.

Обработку опытной садки в проходной печи производили по режиму термоциклирования с циклами продолжительностью по 2 ч, выдержкой на максимальной температуре 980 С в течение 0,5ч и последующим охлаждением до 800 С.

Толщина диффузионного слоя возросла до 0,4-0,6 мм, граница слоя и переходная зон.. полностью утратили резкие очертания, пористость в слое уменьшилась до 5-7Х.

Пример 4. Производили обработку чугунных кулачков свеклопогруэчика, после извлечения отливок иэ земляных форм их кромки подвергали абразивной обработке, после чего кулачки при укладке в муфель засыпали порошковой смесью содержащей, мас; : наплавочный порошок ПГ- C1 или Аерросипикохром ФСХ-20 60; хлорокись меди или хлористый аммоний 2; окалина же- .

1,6.-2,2 раза выше, чем серийных беэ изменений величины износа работающих с ним в паре игл.

Формула изобретения

Составитель Е. Носырева

Редактор Н. Киштулинец Техред М.Моргентал Корректор Т.Малец

Заказ 5216/30 Тираж 530 Подписное

BHHHIIH 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

5 15042 леэная 10; окись алюминия 28, и подвергали графитизирующему отжигу в газовой нечи в течение 48 ч.

После охлаждения и распаковки на рабочих кромках кулачков обнаружен диффузионный слой толщиной до 0,06 мм с содержанием 30-401. хрома и до IOi. кремния микротвердостью 11 — 15 ГПа.

Токарную обработку ступицы кулачка 10 производили с базированием по рабочим кромкам.

Износостойкость образцов, вырезанных из упрочненных кулачков, определявшаяся по методике НПО ВИСХОМ ".

I оказалась в 50-70 раэ вьппе, чем у серий но-обработанных .

Пример 5. Производили обработку клиньев трикотажных машин, изготавливаемых методом точного литья по выплавляемым моделям иэ стали 20X °

По существующей технологии отливки отжигали, затем производили механическую обработку рабочих кромок, выполнение крепежных отверстий и пазов, цементацию и закалку с отпуском.

У яэанные клинья после очистки от остатков оболочковых форм обраба- 30 тывали в размер по рабочей кромке клина, после чего подвергали отжигу в специальной оправке в печи с кипящим слоем. Одновременно,с отжигом осуществляли нитроцементацию клиньев, после чего непосредственно с температуры нитроцементации их подвергали изотермической закалке.

После дробеструйной очистки на нерабочих поверхностях клина выпол- 40 ияли отверстия и пазы с баэированием по рабочей кромке. Износостойкость обработанных таким образом клиньев оказалась по результатам испытаний в

1 . Способ из готовления иэделий иэ сталей и сплавов, включающий формирование заготовки, механическую обработку и химико-термическую обработ" ку, отличающийся тем, что, с целью повышения качества иэделий и снижения энергоемкости процесса, -проводят механическую обработку только рабочих поверхностей непосредственно за формированием заготовки, химико-термическую обработку осуществляют в режиме отжига, а после химико-термической обработки проводят окончательную механическую обработку с использованием рабочих поверхностей в качестве технологических баз ° с

2. Способ по и. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что формирование эаготовки осуществляют путем ковки или литья, 3. Способ по и. l о т л и ч а ю шийся тем, что отжиг осуществляют путем термоциклирования.

4. Способ по и. 1, о т л и ч а ю шийся тем, .что химико-термическую обработку ведут с эасыпкой изделий порошковой насыщающей смесью.

5. Способ по п. 1, о т л и ч а— ю шийся тем, что химико-термическую обработку ведут с нанесением обмаэок на механически обработанные рабочие поверхности, 6. Способ по п. I о т л и ч а ю шийся тем, что химико-термическую обработку ведут с насьш1ением из газовой фазы преимущественно при нагреве в кипящем слое теплоносителя.