Способ термической обработки серых чугунов

 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при термической обработке изделий, изготавливаемых из серого чугуна. Цель изобретения - повышение износостойкости изделий. Способ включает последовательно выполняемые объемную закалку, отпуск при 380-420°С и лазерную закалку с оплавлением поверхности. 1 ил.

союз сОВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 С 2! D 5 00 1 09

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMY СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНЯТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4227764/31-02 (22) 13.04.87 (46) 30,10.89. Бюл. Ф 40 (71) Сумской филиал Харьковского политехнического института им, В.И,Ленина (72) В,Г,Марченко, В.А,Пчелинцев, А.Ю,Цупрун, С,И,Москаленко и Л.Ф,Головко (53) 621.785.79 (088.8) (56) Леонтьев П,А,, Хан М,Г., Чеканова Н,Т. Лазерная поверхностная обработка металлов и сплавов.-М,: Металлургия, 1986, с. 68-88.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при термической обработке иэделий, изготавливаемых из серого чугуна.

Цель изобретения — повьппение износостойкости чугунных изделий °

Согласно предлагаемому способу повыпение иэносостойкости чугунных изделий достигается путем оптимального режима предварительной термической обработки и последующей лазерной закалки с оплавлением поверхности, На интенсивность износа серого чугуна кроме структуры металлической основы болыпое влияние оказывает наличие графита, В результате проведенных исследований определяют режим предварительной термической обработки переп лазерной закапкой с оппавлением поверхности, который включает объемную закалку и отпуск в узком интервале температур (380-420 С), На чертеже Приведен график зависимости стегени износа от предвари„„SU„„1518392 А 1

2 (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОИ ОБРАБОТКА СЕ

РЫХ ЧУГУНОВ (57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при термической обработке иэделий, изготавливаемых из серого чугуна.

Цель изобретения — повышение иэносостойкости иэделий, Способ включает последовательно выполняемые объемную закалку, отпуск при 380-420 С и лазерную закалку с оплавлением поверхности ° 1 ил, О

Ф тельной термообработки н последукщей лазерной закалки, Из графика видно, что отпуск в интервале температур

300-500 С позволяет повысить иэносоо стойкость материала (пунктирная ли ния} в 2-4 раза по сравнению с исход-. ным состоянием, т,е. беэ предварительна ной обработки, В то же время применео ние отпуска в интервале 380-420 С по- © зволяет повысить износостойкость еще в 2-3 раза (сплошная линия) . 00

Предварительная объемная закалка ©Р обеспе чивает б ол ее равномерное распре- Щ деление структурных составляющих и Я твердости по глубине закаленного лазерным облучением слоя по сравнению с исходным неупрочненным состоянием.

Кроме того, в исходно необработанном сером чугуне при лазерной закалке возможно одновременное формирование наряду с продуктами мартенситного превращения продуктов перлитного с осуществлением ферритообразовання, Ферритная составляющая структуры исходного чугуна стимулирует процесс феррито1518392 образования при последующем лазерном нагреве, Однако при этом определяющую роль при изнашивании приобретает промежу5 точнь|й после объемной закалки отпуск о

При температуре отпуска менее 380 С происходит интенсивный износ упрочненного лазером чугуна путем шелушения слоя в результате высокой хруп- кости металлической основы в связи с отсутствием условий релаксации и перераспределения энергии жесткой подложкой закаленного состояния, а при температуре отпуска выше 400420 С значительному изнашиванию способствует разупрочнение основы, приближая состояние и свойства материала к исходному неупрочненному, При термообработке серых чугунов температура лазерного нагрева приобретает важное значение. Иагрев на температуру аустенизации при интенсивном нагреве источником концентрированой тепловой энергии (лазерным лучом) оказывается недостаточным при исходном неоднородном строении металлической мат. рицы серых чугунов при наличии структурно обособленной ферритно составляю-. щей в связи с необходимостью протекания диффузионных процессов перераспреде летия элементов и сдвига в область высоких температур, Иаиболее оптимальным режимом является нагрев до темпе. ратур легкого оплавления поверхности, Глубокое проппавление в связи с неуп35 равляемостью ведет к черезмерному кратерообраэованию, испарению металла и трещинообразованию, Предлагаемы способ осуществляют следующим образом.

Иэделия из чугуна типа С420 закаливают от температур. нагрева 9001000 С в масле или воде. После закалРежим термической обра- Износ, мг ботки

Из в ес тный

Исходное состояние + лазерная закалка

Предлагаемый

Закалка 900 С + 400 С + лазерная закалка

0,0930

0,0083

Как следует иэ данных таблицы, об. работка по предлагаемому способу по сравнению с известным позволяет значительно повысить износостойкость. формула изобретения

Способ термической обработки серьц чугунов, включакиций лазерную закалку с оплавлением поверхности, о т л и— ч ающий ся тем, что, с целью повышения иэносостойкости иэделий, предварительно проводят объемную закалку и отпуск при 380-420 С.

6 ки осуществляют отпуск при 380-420 С в течение 1-1,5 ч и подвергают нагреву лазерным лучом до легкого оплавления поверхности. Охлаждение осуществляют теплоотводом в массу иэделия.

Пример . Проводят термическую обработку образцов иэ чугуна С420 для испытания на машине трения И1-1 по схеме кольцо - кольцо с проскальзыванием, Контртелом служат кольца из ст, Р6М5, обработанные на твердость HRS 65, Износ определяют взвешиванием на аналитических весах ° Про водят испытание на сухое трение при нагружении 600 Н в течение 60 мин.

Реким термической обработки и результаты испытаний приведены в таблице.

15 I 8392

D, D,Î8

0,06 о,ог

200

Редактор М.Петрова

Заказ 6570/32 Тирам 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", r. Укгород, ул. Гагарина, 101

1 ь ООФ

300 Ч30 ЫО Й70

ТютеОатура иребВарцтельиоес отпуска, с

Составитель Т, Бердьппевская

Техред Л. Сердюкова КоРРектоР П,Патай