Способ упрочняющей обработки стальных изделий

 

Изобретение относится к металлургии, в частности к химико-термической обработ-ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ/ке изделий из сталей, и может быть использовано в машиностроении для повышения эксплуатационных свойств деталей, работающих при контактном износе в условиях повышенной влажности. Цель - повышение износостойкости и снижение трудоемкости. Способ включает азотирование при электролитном нагреве в течение 1-2 мин, химическое никелирование, нагрев под закалку, в вакууме при 900-920°С в течение 15- 20 мин, охлаждение со скоростью 20- 50°С/с до 200-220°С и отпуск при этой температуре. Способ позволяет повысить износостойкость в 1,8-2,0 раза и снизить трудоемкость в 1,5 раза. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si>s С 23 С 12/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4780329/02 (22) 29.11.89 (46) 23,02,92. Бюл, ¹ 7 (71) Опытное конструкторское бюро "Факел" (72) А.Н.Тарасов, В.Н,Тарасов, Ю.М.Горбачев и М.Пташник (53) 621.793,669,586.5 (088,8) (56) Патент Японии N 02 — 47467, 02.03.87.

РЖ "Металлургия", 1988, ¹5, реф. 541389, (54) СПОСОБ УПРОЧНЯЮЩЕЙ ОБРАБОТКИ СТАЛЬНЬ Х ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к металлургии, в частности к химико-термической обработ-„

Изобретение относится к металлурги@, в частности к химико-термической обраб рац ке изделий из сталей, и может быть исполь зовано в машиностроении для повышения эксплуатационных свойств деталей, работающих при контактном износе в условиях повышенной влажности.

Цель изобретения — повышение износостойкости и снижение трудоемкости, Способ включает азотирование перед химическим никелированием при электролитном нагреве в течение 1 — 2 мин, закалку в вакууме с нагревом до 900-920 С, выдержкой в течение 15 — 20 мин и охлаждением со скоростью 20 — 50 С/с до температуры 200—

220 С и отпуск при этой же температуре.

Сущность процессов, протекающих в процессе осуществления разработанного режима, в следующем.

Азотирование в электролите при анодном нагреве в течение 1 — 2 мин позволяет подготовить поверхность к химникелированию вследствие тонкого злектрополирования, одновременно упрочняется подслой и ке изделий из сталей, и может быть использовано в машиностроении для повышения эксплуатационных свойств деталей, работающих при контактном износе в условиях повышенной влажности. Цель — повышение износостойкости и снижение трудоемкости.

Способ включает азотирование при электролитном нагреве в течение 1 — 2 мин, химическое никелирование, нагрев под закалку, в вакууме при 900 — 920 С в течение 15—

20 мин, охлаждение со скоростью 20—

50 С/с до 200 — 220 С и отпуск при этой температуре. Способ позволяет повысить износостойкость в 1,8 — 2,0 раза и снизить трудоемкость в 1,5 раза, 1 табл. повышается твердость поверхности после закалки и отпуска.

Вакуумная закалка от температур 900920 С с выдержкой, достаточной для частичного оплавления химникеля Й!ЗР, улучшает адгезию покрытия к основному металлу, обеспечивает залечивание микропор, дегазирует покрытие, в конечном счете повышается прочность соединения и коррозионная стойкость поверхности деталей после закалки и отпуска.

Лимитированная скорость охлаждения при закалке 20 — 50 С/с в троостомартенситном интервале позволяет получить оптимальную прочность сердцевины и слоя, а в сочетании с отпуском при однаковой температуре 200-220 С исключает деформацию окончательно обработанных деталей типа закаточных роликов, Кроме того, не требуется доводки посадочных поверхностей после термической обработки.

Практически способ нашел осуществление при изготовлении роликов закаточных ручных и механизированных машин при ис 1 713976

Сравнительные характеристики часовых сверл иэ стали Р61лб при обработке по предлагаемому и известному способам

Твердость, Но.кв

Прочность, МПа

Коэффициент трения

Износостойкостьь мин+

Класс чистоты обработки, Ра

ГОСТ

2789-73

Оид инструмента. последовательность иэготовления и обработки

Режим вак нойнит ооемента ин

Обработка по способу время выдержки. мин охлаждеwe е эпиламе с добавкой нагрев садки средз нагрева

По 40 пп. в приспособление.

5- вертикально.

500-520о(;

Предлагаемому

Сверла диаметром

0.14 мм.

Сталь

Р6М5.

HRC8 » «6163 по

ГОСТ

8034-76 бакуум

20-30 мм рт.ст. в смесь угля, пропитанного м стилом оранжевым е моноэтанолами е

3140 .

3850

3О

874

873

0.04

0,06

O.O5

0.16

0.20

0,16

Дисульфид молибдена

0,05 г/л дисуяьфид молибдена

160

0.20

0,16

0.16

4020

809

901

880

0,07

0,04

0.07

180

Отпуск

250ЯС на воэд е

797

Иэвестно3210

0.11

0.50 еэзние ленты иэ ХН7 Т

Составитель А, Владимиров

Редактор Н.Рогулич Техред М.Моргентал Корректор М. Шароши

Заказ 663 Тираж 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 пользовании заготовок порошковых сталей

45П, У7МП.

Пример. Ролики диаметром 28 — 30 мм и толщиной 2,8 — 3 мм изготавливают по предлагаемому способу.

Проточенные порошковые заготовки азотируют на установке УХТО-5 с нагревом в электролите, содержащем 22% аэотнокислого аммония и 22 гидроокиси аммония с добавкой ингибитора синтамида в водный раствор. После азотирования в течение

2 мин, промывки и сушки ролики с чистотой поверхности P0 = 0,32 нагревают в вакуумной печи СШ В-4,6/11 до 920 С и выдерживают в течение 20 мин. Охлаждение садки деталей 130 штук проводят со скоростью

50 С/с до 220 С, отпуск ведут в этой же печи в течение 60 мин при 200-220 С.

Обработанные детали практически не имеют деформации по диаметру, твердость поверхности Но,4д = 634-647, твердость основы HRC9 44 — 45.

Износостойкость роликов превышает

3100 ч, не наблюдается коррозии роликов в течение всего времени эксплуатации в среде с 98 -ной влажностью.

Трудоемкость обработки сокращается в

1,5 раза, удельный расход вспомогательных материалов и металла на изготовление и упрочняющую обработку сокращается в 1,7 раза.

В таблице приведены сравнительные

5 свойства роликов для ручной закатки консервных банок при упрочнении по предлагаемому и известному способам.

Таким образом, предлагаемый способ упрочнения конструкционных деталей тех10 нологичен и прост в осуществлении и позволяет существенно повысить эксплуатационные свойства деталей типа эакаточных роликов.

Формула изобретения

15 Способ упрочняющей обработки стальных изделий, преимущественно эакаточных

0оликов для ручных и механических закаточных машинок, включающий химическое никелирование, закалку и отпуск, о т л и ч à ю20 шийся тем, что, с целью повышения износостойкости, перед химическим никелированием проводят азотирование при злектролитном нагреве в течение 1-2 мин, закалку осуществляют в вакууме с нагревом

25 до 900 — 920 С, выдерживают в течение 1520 мин и охлаждением со скоростью 20-.

50 С/с до 200 — 220 С, а отпуск проводят при той же температуре.