Способ обработки цилиндрических стальных изделий
Изобретение относится к методам защиты стальных изделий от коррозии в частности к методам защиты внешних и внутренних цилиндрических поверхностей стальных изделий Целью изобретения является упрощение технологии, снижение энергоемкости и повышение коррозийной стойкости стальных изделий Способ предусматривает помещение изделия вместе с магнитомягкими частицами в расточку индуктора , создающего вращающееся магнитное поле, и последующую обработку взвесью магнитомягких осесимметричных частиц с отношением характерных размеров l/d равным 5 - 14, где I - характерная длина,d характерная ширина,при их концентрации в рабочем обьеме 1 5% с удельным временем обработки 20 - 30 с/см . 1ил , 1 табл
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTKPblTVI IIM ПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (.) (Л С) О (21) 4488922/02 (22) 29.09.88 (46) 23.05.91. Бюл.N.19 (71) Институт прикладной физики AH МССР (72) Н.Я.Парканский, В.П.Гончарук. M.K.ÁOлога. С.В.Сюткин и B Â.Тетюхин (53) 669.15.018 (088.8) (56) Форрест П. Усталость металлов. -- M,: Машиностроение, 1968, с.195. Физика поверхности и технология обработки металлов. Л., 1984, с.153 157. (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к методам защиты стальных изделий от коррозии. в час- . тности к методам защиты внешних и Изобретение относится к методам защиты стальных изделий от коррозии, в частности к методам защиты внешних и внутренних цилиндрических поверхностей стальных изделий. Целью изобретения является упрощение технологии. снижение энергоемкости и повышение коррозийной стойкости стальных изделий, Обработку защищаемой поверхности ведут во внешнем вращающемся магнитном поле вэвесью магнитомягких осесимметричных частиц с отношением характерной длины к характерной ширине б (!/cI) 5 — 14 при их концентрации в рабочем объеме 1 — 5 с удельным временем обработки 20 — 30 с/см . г На чертеже представлена схема устройства для осуществления способа. При обработке внешних цилиндрических поверхностей система коаксиальных цилиндров 1 и 2 (внутренний цилиндр 2 является обрабатываемой деталью) вместе с „„. Ж ÄÄ 1650780 А1 внутренних цилиндрических поверхностей стальных изделий. Целью изобретения является упрощение технологии, снижение энергоемкости и повышение коррозийной стойкости стальных изделий. Способ предусматривает помещение изделия вместе с магнитомягкими частицами в расточку индуктора, создающего вращающееся магнитное поле, и последующую обработку взвесью магнитомягких осесимметричных частиц с отношением характерных размеров I/d равным 5 — 14, где I — характерная длина; d характерная ширина, при их концентрации в рабочем объеме 1 -- 5% с Удельным временем обработки 20 — 30 с/см . 1ил., 1 табл. магнитомягкими частицами 3 и ограничивающими обьем крышками-уплотнениями 4 помещены в расточку индуктора 5, создающего вращающееся магнитное поле. В случае обработки внутренних цилиндрических ферромагнитных поверхностей сам индуктор с рабочей оболочкой является внутаенним цилиндром коаксиальной системы. При индукции 0,025 — 0,045 Т магнитомягкие частицы переходят во взвешенное состояние и бомбардируют обрабатываемую поверхность. В результате происходит упрочнение данной поверхности, формирование в поверхностных слоях сжимающих остаточных напряжений 100 МПа, а следовательно, и повышение коррозионной стой кости. Концентрация магнитомягких частиц 1— 5 рабочего объема обусловлена тем, что при меньшей концентрации существенно падает эффективность процесса, а при больших концентрациях ухудшаются условия пе1650780 I/d Концентрация частиц, об, „ о Среднесуточная убыль массы образца в 3 -ном растворе NaCI, кг/см Способ обработки Окружная скорость поверхности образца, м/с Удельное время обработки, с/см Глубина упрочненного слоя с остаточными напряжениями не ниже100МПа, мкм Частота перемагничивэния, Гц Предлагаемый 3 1 " 100 14 0 0 0,02 0.01 100 ревода частиц во взвешенное состояние, растут энергозатраты и снижается эффек-. тивностЬ процесса, При отношении характерных размеров частиц I/d = 5 — 14 наиболее эффективно обеспечивается их взвешивание. При отношении менее 5 ухудшается взвешивание частиц, а следовательно, и. интенсивность бомбардировки ими поверхности. При отношении более 14 наблюдается взаимодействие частиц и ухудшение их подвижности, что, в конечном итоге, также не позволяет повысить коррозионную стойкость обрабатываемой поверхности, Удельное время обработки менее 30 с/см не позволяет существенно повысить коррозионную стойкость, а время больше 30 с/см не обеспечивает дальнейшего роста коррозионной стойкости при уменьшении производительности процесса. Способ осуществляют следующим образом. Образцы из стали 40 подвергают обработке по предлагаемому способу и способу-прототипу; после чего проводят коррозионные испытания в 3 -ном растворе NaCI, Результаты испытаний приведены в таблице. Как следует из таблицы, в известном способе глубина поверхностного слоя со сжимающими остаточными напряжениями 100 МПа не превышает 5 — 6 мкм, так как происходит постоянный абразивный сьем материала с обрабатываемой поверхности. В то же время в предлагаемом способе глубина слоя со сжимающими остаточными напряжениями достигает 100 мкм, причем при значениях индукции в рабочих зазорах, на 1 — 2 порядка меньших, Это обусловливает меньшую энергоемкость предлагаемого способа при его более высокой эффективности по повышению корозионной стойкости. Объясняется это тем; что такие значения индукции необходимы для удержания массы абразивного порошка у полюсов электромагнитов с целью достаточно жесткого воздействия на обрабатывающую поверхность, совершающую к тому же 5 вращение, на которое требуются тоже затраты энергии. В предлагаемом способе энергия магнитного поля передается магнитомягким частицам, совершающим поступательное и вращательное движения, 10 Единичная частичка обладает энергией 6 .10 Дж, а вращения обрабатываемой дета-з ли не требуется. Следует также отметить более высокую частоту перемагничивания в предлагаемом способе /100 Гц по сравне15 нию с частотой перемагничивания 1,5 — 50 Гц. Кроме того, значения сжимающих напряжений в известном способе из-за абразивного воздействия порошка могут достигать значений 600 — 900 МПа, в то 20 время как в предлагаемом лишь 400 МПа. Чрезмерное увеличение сжимающих напряжений может привести за счет роста числа дефектов строения в поверхности (дислокации, микротрещины и т.п.) к уменьшению ее 25 коррозионной стойкости. При этом энергоемкость предлагаемого метода примерно в 2 раза меньше, чем у известного. Формула изобретения 30 Способ обработки цилиндрических стальных изделий, включающий пластическую деформацию частицами в магнитном поле, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии, снижения энерго35 емкости и повышения коррозионной стойкости, деформацию осуществляют во вращающемся магнитном поле, а в качестве частиц используют взвесь магнитомягких осесимметричных частиц с отношением ха40 рактерной длины к характерной ширине 5— 14 при их концентрации в рабочем объеме 1 — 5% судельным временем обработки 20— 30 с/см, 1650780 Продолжение таблицы 1 /. 1 / ) /( () / I l /, 2208 Составитель Е.Кошкаровэ Редактор А.Мотыль Тех ред M. Ìîðãåíòàë Корректор О.Кравцова Заказ 1588 Тираж 567 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
