Способ обработки цементованных деталей

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в различных его отраслях. Цель - повышение механических характеристик цементованных деталей. Способ включает подстуживание после цементации деталей преимущественно из легированных сталей, дополнительное подстуживание только поверхностного цементованного слоя до температуры на 70-90°С выше точки Ач<SB POS="POST">1</SB> и ступенчатую закалку. Дополнительное подстуживание проводят в течение 0,3-10 мин. Это позволяет повысить ударную вязкость и предел прочности при изгибе цементованных деталей. 1 з.п.ф-лы, 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 23 С 8/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4471205/31-02 (22) 26,05.88 (46) 23.12.90. Бюл. KL 47 (71) Курский политехнический институт (72) И.Н.Попов и M.Ä.Öûðëèí (53) 62 1.785.52(088,8) (56) Термическая обработка в машиностроении. Справочник под ред, Ю.М.Лахтина, А.Г.Рахштадта. — М.: Машиностроение, 1980, с. 309. (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЦЕМЕНТОВАННЫХ ДЕТАЛЕЙ (57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в различИзобретение относится к машиностроению и может быть использовано в различных его отраслях, где требуется высокая надежность тяжелонагруженных деталей, подвергнутых цементации.

Целью изобретения является повышение механических характеристик цементованных деталей.

Способ обработки цементованных деталей, преимущественно из легированных сталей, включает подстуживание после цементации, дополнительное подстуживание только поверхностного цементованного слоя до температуры на 70-90 выше точки

Аг1 и ступенчатую закалку.

Способ осуществляют следующим образом.

После процесса газовой цементации и подстуживания до температуры 850 С производится перенос деталей в секцию допол„„БЦ„„16l5225 А1 ных его отраслях. Цель — повышение механических характеристик цементоваюных деталей. Способ включает подстуживание после цементации деталей преимущественно из легированных сталей, дополнительное подстуживание только поверхностного цементованного слоя до температуры на 7090 С выше точки Аг1 и ступенчатую закалку, Дополнительное подстуживание проводят в течение 0,3 — 10 мин. Это позволяет повысить ударную вязкость и предел прочности при изгибе цементованных деталей. 1 з.п, ф-лы, 1 табл. нительного подстуживания поверхностного слоя (среда — газовая, соляная ванна), где осуществляется подстуживание только поверхностного слоя деталей до температуры выше критической точки А„, поверхностного слоя на 70 — 90 С в течение 0,3 — 10 мин, в зависимости от массы детали. Длительность подстуживания выбирается экспериментальным способом. Затем следует ступенчатая закалка в масле.

При дополнительном подстуживании поверхностного слоя происходит выделение карбидов, в результате чего после закалки измельчается микроструктура, содержание остаточного аустенита снижается.

При дополнительном подстуживании поверхностного цементованного слоя до температуры выше критической точки поверхностного слоя А,1 на 10-60 С имеются выделения феррита в сердцевине изделия, 1615225 нижающего ударную вязкость и прочность тали.

При дополнительном подстуживании оверхностного цементованного слоя да, емпературы выше критической точки по- 5 .,верхностного слоя Аг более чем на 90 С микроструктура поверхностного слоя улучшается незначительно, что не ведет к возрастанию значений ударной вязкости, прочности и других характеристик. 10

Предлагаемый способ опробован на стали 20ХГСНТ, Химический состав, ф, (С 0,17 — 0,23; Cr.1,1 — 1,3; Мп 0,9 — 1,1; Si 0,9—

l1,1; Nl 0,9 — 1,1; Ti 0,03 — 0,08, Критические, точки стали: Ac) = 730ОС, Acg = 800ОС, для

1 цементированного слоя Аг1 = 700 С. !

Партию образцов подвергают газовой цементации в печи, в качестве карбюризатора используют синтин. Температура процесса 930 С, глубина слоя 0,9 мм, После цементации проводят подстуживание до !

850 С и непосредственную ступенчатую закалку в масле — известный способ, называе, мый цементацией с непосредственной ! закалкой.

Вторую партию образцов подвергают !

: обработке по предлагаемому способу: це-. ментация газовая (930 С, глубина слоя

; 0,9 мм), подстуживание до 850 С, дополни- 30, тельное подстуживание поверхностного слоя до 780 С (в специальной секции подстуживания) втечение 0,3 — 10 мин, закалка в масле. После закалки в масле проводят низкий отпуск(180 С;2 ч), После проведения химико-термической обработки излучают твердость, микрострук. туру, ударную вязкость, предел прочности при изгибе (0031-.)

Микроструктура и механические GBQA 40 ства цементованной стали после обработки по предлагаемому способу и известному приведены в таблице.

При дополнительном подстуживании поверхностного слоя до температуры выше критической точки А поверхностного слоя ниже граничного интервала имеется опасность выделения в сердцевине детали феррита, снижающего механические характеристики детали, 50

В проводившихся экспериментах при дополнительном подстуживании поверхнбстного слоя ниже граничных значений интервала подстуживания в микроструктуре сердцевины небольшие включения феррита, При дополнительном подстуживании поверхностного слоя выше граничного интервала подстуживания существенно не улучшается микроструктура поверхностного слоя (содержание остаточного аустенита не снижается по сравнению с прототипом), в результате чего механические характеристики остаются на уровне известного способа.

Глубина подстужен ной зоны регулируется временем пребывания детали в подстуживающей среде, зависит от массы, геометрии детали и подбирается экспериментально.

При времени подстуживания менее

0,3 мин детали малой массы(ф10 мм) не успе вают подстудиться, при времени подстуживания 10 мин успевают подстудиться детали большей массы (ф300 мм). При наладке процесса подстуженная зона контролируется по температуре на поверхности оптическим пирометром, а глубина подстуженной среды — по ртсутствию,феррита в сердцевине цементованной детали, появление феррита свидетельствует о том, что подстуживание распространилось глубже цементованного слоя.

Как видно из данных, представленных в таблице, ударная вязкость и предел прочности при изгибе увеличиваются по сравнению с известным способом.

Формула изобретения

1. Способ обработки цементованных деталей преимущественно из легированных цементуемых сталей, включающий подстуживание после цементации и ступенчатую закалку, отличающийся тем, что, с целью повышения механических характеристик деталей, перед закалкой производят дополнительное подстуживание только поверхностного цементованного слоя на 70—

90 С выше точки Аг.

2. Способ по п.1, от л и ч а ю шийся тем, что дополнительное подстуживание проводят в течение 0,3-10 мин.

Составитель И. Дашкова

Редактор H. Гунько Техред М.Моргентал Корректор И. Эрдейи

Заказ 3963 Тираж 813 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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