Способ упрочнения стальных деталей и устройство для его осуществления

 

Изобретение относятся к деформационному упрочнению деталей машиностроительного производства. Цель изобретения - повышение качества деталей за счет повышения твердости обработанной поверхности, предела циклической усталостной прочности, а также чистоты обрабатываемой поверхности. Устройство содержит магнитопровод с размещенными на нем электрическими обмотками, соединенными с источником питания электрической энергией, и деформирующий инструмент. Деформация поверхности вращающейся детали проводится в зоне действия переменного магнитного поля, а магнитопровод используемого устройства выполнен в виде цельного, замкнутого по контуру элемента, электрические обмотки которого соединены с разными фазами системы питания трехфазным переменным электрическим током. При обработке циклически изменяют направление вектора переменного по величине магнитного поля, которое перемещают одновременно с рабочим инструментом вдоль продольной оси детали. Напряженность магнитного поля выбирают в пределах 200 - 1100 э. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„SU„„16 1 (51)5 В 24 В

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4678641/27 (22) 14.04.89 (46) 07.08.91. Ьюл. ¹ 29 (71) Курганский городской центр научнотехнологического творчества молодежи

«(.игма» (72) Ю. А, Семенов и А. С. Таранов (53) 621.923.77(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР .(»о 835722, кл. В 24 В 39/00, 1978. (54) С!!ОСОБ УГ!РОЧНЕНИЯ СТАЛЬНЫХ

;1,ЕТАЛ ЕЙ И УСТРОИСТВО ДЛ Я ЕГО

ОС У ЩЕСТВ 1 E НИ Я (57) Изобретение относится к деформационпочу упрочнению деталей машиностроительного производства. Цель изобретения — повышение качества деталей за счет повышения твердости обработанной поверхности, предела циклической усталостной прочности, Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для проведения дефорчационного упрочнения деталей из у I ле роди стых, леги рова иных и нелегиронанных сталей.

1!ель изобретения — повышение качества деталей.

На чертеже изображено устройство для

<к уществления способа упрочнения стальных цталей, Устройство состоит из охватывающего обрабатываемое изделие 1 замкнутого магнитопровода 2, на котором размещены электрические обмотки 3, каждая из которых соединена с фазами системы питания трехфазным переменным электрическим током (соединение «звездой» вЂ” на чертеже не пока а«о) . Накатной инструмент 4 Г-образной формы устанавливается в зазоре между магнитопроводоч 2 и телом обрабатываемого изделия 1. Магнитопровод 2 с обмотка2 а также чистоты обрабатываечой поверхности. Устройство содержит магнитопровод с размещенными на нем электрическими обмотками, соединенными с источникоч питания электрической энергией, и деформирующий инструмент. Деформация повер»ности вращающейся детали проводится в зоне действия переменного магнитного поля, а магнитопровод используемого устройства выполнен в виде цельного, замкнутого но контуру элемента, электрические обмотки которого соединены с разными фазами систечы питания трехфазным переченныч злеhT.р«чески м током. При обработке цикл ичеc ки изменяют направление вектора переченного по величине магнитного поля, которое пер»мешают одновременно с рабочим инстр» чентом вдоль продольной оси детали. Напряженность магнитного поля выбирают в пределах 200 — 1100 Э. 2 с. п. ф-лы, I ил. ми 3 и накатным инструментом чо.кег перечещаться вдоль тела обрабатываечог

Работа устройства осуществляется следующим образом.

При включении обмоток 2 н электрическую схему питания трехфазныч переч«иным электрическим током в теле магнитопровода 2 формируется переменный чагнитный поток с напряженностью 200 — 10() Э, магнитные силовые линии которого про»одят в воздушный зазор и захватывают повер»ностные слои обрабатываемого металла в зоне контакта головки накатного инстр» чента с телом изделия I. Головка накатного инструмента вводится в контакт с телом обрабатываемой детали и прижимается винтовой парой (не показана). Включается привод перемещения (не показан), и смонтированная система перемещается по направ1668119

15

30

< > <).>(I/,! (г и;! О<) ре> г Рн ая

50 с,5. (с II I> K), > K, I.5((Н НО Хl Ы Н«ЧСP I (Ж(. (. 1,)С . l K()H. !

)О<,(сйсг(>ук»(сии в зоне дефорыации магI!HI»ûé ис>(()h, сформированный подсосдиненНн>ЫИ К ГРЕХфаЗНОй «ИЛсЫС ПЕРСМЕННОГО то<)6 м«тка ми, и ме<>т (зс KTop, мс ня к)(ци и I I!)<) ! (>Инственнос по ((>/K(!(He по контуру про«I ран«тисни«й обьемной сферы. Б:5<(иыс>дс й«гшц формируемой им магнитной волны и (5«.l fit I дефорыации в процессе о«у(це«твле:(ия иерсмещения заставляет перетекагь атоыы углерода и имеющиеся дислокации из

Ihлу6инных «лоев на иоверхно«ть. При этом в

5<я(с контакГJ накатного инструмента и дейс ГВИя ВЕКтора ПЕРЕМЕННОГО ПОтОКа С ПО(5«рhklo(тными слоями формируется новая i Гру ктурная фаза «плава железо >< l . l«PO Д (мелкие зерна цементита).

ПОСЛсдонатЕЛЬНО ПрОХОдя ИО тЕЛу ира(на к) и!егося вокруг продольной оси и <дел и я 1, с (щ !«я обеспечить требуеыую перс«тройку

«I j)hKTV(>I>i 6ЛИЗЛЕЖащИХ С..К>ЕВ На Нс Ей iiOI;«phil()«I и улучшить одновреыенно X;ihI с РИ«ГИ!.И i«(ОЕ(5. ЛЕЖОЩИХ ((ОД НИМИ, а 1;(КЖЕ

h мен(ипигь высоту микронсро(5но«тсй if,i (н>I<(р хи«<. 1 и. I Ioih1ñ О кО н<1 (! р и«НО«О6.1<> ни я.

l1ри )(еобхс)дим<>с ги Обработки Ill 6(), II> ((ую lh6kiHh I!pox()ды llo и.>делик> II(»>i<>j)HK>I >ц«колько раз

1lаиря ксннО«ть и«пользус ыо!.(> ы, Ии (II«l « il() IH ili до liKII. I Ih (1<)и чс Hi>lllèx Вс.lичинах, чеhl hhJ 5 н! ! > (! lI. 5h (! Я(. i и (t)() pXIlI рОВН tl 1!С llо li() H (I р<> К—

I,() ll« iI ф I 5 ь(, И (>6 ðà6«1KI I н<> <)6(« II! Ii IS ->(I ! р«6,еы«гО Kki НОС ТИ М IГ!(И ГН(гi <. Ii< » (> (>, ь ! с I!, I< м ! 00 >, <> H(. . I H 11 в к> I i я >; I (>

1>H I I,l H»;(,1i f1ßñ ы(>г<> ИРН«((О«(к> I()IHH, I() (к6h i I 6<). II>ll > lt h <(> !Ис i"k Н.(с Н;Ii >6(>;I(>« I К (, Ii< I ;i >;II! ИРХ Я ll<) Ih

III IX IIP«If!5th (Цс «I В.

I l j)lt Hl>lli().I II< IlHlt (1!)с д,!()/Ki I!il«I О Ii«< < >I>,, <;<, И I H<) < (С И ((<ИЯ Iill. I <,) Н;>

Il .> ) l>,!С (>if< .1(lii I НИЯ НЕKT()P:>h,l и (<НК Цф >РМ;ll(Hli НОГ(Х с(((С Ы;(Я Уhыс (;!.(.(и ) ж(. И«««хр;!Ияс с н<>с >(<",»<«

II:! (К !! Ис . I Р(с"! н (5 II«, IУ lс>с ы«(((5 > Г«ы <« I У (;>«Ф.I

> l>! ll. k;! H« . IС <О Х Г. (ЕРО,(У/КЕ,,(>

НО (5(j> h fl()! i HI>l h «, lоях (()О() х1 и Phi Г(и Я(>к«

ISl>l (>(>;<з > koll(Hlt<. в резуль>а(« .(((к«и ()<) j) (>H

i K«ll, Iс flit« h1! . IKHh, II. 1() Гно h H .I кова и l! I>l h « (>с II

I I j >I! h I II l! i I ll О, !!i I! I () P! II ИЫ

il< I ()ИH >,<) I «»Ь(Х И><(с К)Г ll«".II,, .;; <»

;(<>К, I<»i J (h (>«;>С I «I «ЕЩС ОЛНОй «««(>i IIII >< I ЬН

lil>.1ЯС ГС Я I <), 11<) НРИ (5:<С(ИМ«:(< И I Hl>i! (Ь> h

i » i ll<»SИ . H j><»< i i <)H li(Р(. hii Щ;> К>ill<. И«:> .(«,>!)P IiI:I И II ДНИЖ1 И(С ГО(Я I! Pi hii НН >l О

hl,I I iК;! НО:5НИК;IС Г ili Р("IС (ЦС— ! lit < И Ыс I«If (i> h< >I Н I, ih 6ii !Ill I>l h сх (ОЯ, hii I;I. (,! (ll«. !«К,>пи!(,,(I ак/K(и;! Гоыон,(h !«$>О („> (,l(. Йс I li>li 1 i о S;i<1k<) ill HX<. Я ном магffHI f(oxt иоле сил Фарадея непосредствеllfl() Is .(Ону самой обработки (деталь вращ;!с Г«я H переменном магнитном поле, и возHitKаюГ силы, обуславливающие протекание т JKHх ((роц«««ов). Указанное перемещение

1(роходит с высокой скоростью, и наличие I o предопределяет обогащение поверхностных сл<пн углеродом, что облегчает форыирование таы цементитных зерен со специфи н<ским строением, а также уменьшение чи«ла дислокаций в глубинных слоях кристаллической решстки за счет вывода их в обр.(6;(тынаемый поверхностный слой. Следует

Отмс Нть e(ue и то, что осуществление обработки с наложением переменного магнитного поля за счет наличия укаэанных особс нностей преобразования строения кристал

К Ис.;О,(ной H ЗГС>М СЛуЧаЕ ВЕРШИНКИ МИКp(»I((к>вн<>отей металла <(текут» значительно

;(кI H!sffo«, чеы впадины. Результатом же прог(к;(ния концентрации в поверхностных слоях

hfi галл;l I.kó6HHI!ûx дислокаций и углерода

Ii< > лс Обработки, сон ровождающейс я струкгурной перел ройкой, является резкое повыIIli uuc l ((с р.(О«ти Il()fs(рхности, которая может .; >х«,(и (ь до 62 ед. (-(КС. ! с г /K(. уменьшения числа дислокаi(ilH l5 I. I ó6kIftík Ix слоях металла (переноих из ГГ(хбины на поверхность) значиI с, IIHH) уH раз Но отношению к исход»(>hIh, т,(к к fh сердцевина образца в силу дей<" Гния уhilзанны h процессов обедняется угле> (Ом, иы«ющ!ц«H дислокации стекаются к (!«(5(phil()i I и,,(с фекты глубинных слоев как

<) l I <;>, (с I l! н;> к>Г«я, и Обрабатываемое и (де. IIt«с t» Ilа ПЕPИфЕPИИ И (! »(< hit 1: (5 I, I >< f) If ff(СII(>i<)6 XII )oHHения стальных деталей, и(>и к:>, Ор >ы h нраи!ающейся детали прикла,)lit« !f0ò деф«рыирую(цее усилие рабочего ин"I (х ыс и Гii, ll(p<. ые(цая его вдоль продольной

<)! H СС (ИЛИ, и (<О 5,(с !1«т(5УЮт На НЕЕ Ш РЕh1i ((ыы ИО н< ли (инс. ы>(гнитным полем, oi-.(и«(><>и <>(((я тем, г(о, с целью повышения

h;) IIление в< кт«рн переменного по величиН< ма(IIH ГH<» o Iio.IH, которое перемещают

< (()Онреы Iikl<) «рабочим инструментом

l5 («.1I, IIp<) H) I<>l >й ()iи детали, при этом нап()я/кс IIIII>«ò(, пер«ыенного магнитного поля (>ы»tp;iinc н lip<»((лс> х 200 — - 100 3.

2. Усгрс>йс Г(5О для хпрочнения стальных ,(с (;(,I«i!f, «О.(«()жсii(сeе магнитопровод с раз.Ii i(i ;<и ы ы и н,l нем мектрическими обмотк((ыи, (()(,шнениыыи с источником питания, I(Орми(>у к»ций инструыент, отличающееся

I(h,, (Г«, цс ll>(o повышения качества об(>;«>! НH, ы;(гни(опрос>од выполнен в виде

I668II9

Ре ак В. едактор В. Данко

CocTaBHTclb I (мирнов

Заказ 2612 "ред равчук Корректор Л Патай

Тираж Поди и с ное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретсниям и открытиям при ГКНТ Г(:(:Р! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д 4 5

Производственно-издательский комбинат «Патент». г. Ужгород. ул. Гагарина, 101 замкнутого кольца, деформирующий инструмент смонтирован в полости кольца, а размещенные на магнитопроводе электрические обмотки соединены с разными фазами источника питания трехфазным электрическим током.