Способ термической обработки деталей

 

Сущность изобретения: детали нагревают до температуры аустенитизации. охлаждают с изотермической выдержкой при непрерывно-последовательном перемещении через несмешивающиеся жидкости. Затем подвергают охлаждению с приложением к плоскопараллельным поверхностям усилия сжатия 0,85 - 0.95 от предела текучести материала деталей при температуре изотермической выдержки и скорости охлаждения 30 - . 1 табл.

союз советских социАлистических

РЕСПУБЛИК (bus С 21 0 1/78

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ . ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 899683 (21) 4878203/02 (22) 10.08.90 (46) 30.06.92, Бюл. ¹ 24 (71) Научно-производственное объединение по механизации и автоматизации производства машин для хлопководства "Технолог" (72) А,К. Херсонский, Л,В. Андреева и В.В.

Сукнин (53) 621.785.79(088,8) . . (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 899683, кл, С 21 0 1/78, 1979, Изобретение относится к способам термической обработки сталей и сплавов, может быть использовано в машиностроении при изготовлении плоских точностных деталей, преимущественно дисков, ножей, пластин и является усовершенствованием известного способа по основному авт. св. ¹

899683, Известен способ термической обработки деталей, включающий нагрев дотемпературы аустенитизации, охлаждение в среде с максимальной охлаждающей способностью до образования 1 — 5 Д мартенсита в поверхностном слое и последующую иэотермическую выдержку в среде с минимальной охлаждающей способностью до полного распада мартенсита, при этом охлаждение и иэотермическую выдержку осуществляют непрерывно-погледовательным перемещением через несмешивающиеся среды.

Недостатками данного способа являются слабая стабилизация формы и, соответственно, размеры детали в процессе!

Ы, 1744126 А2 (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

ДЕТАЛ ЕЙ (57) Сущность изобретения: детали нагревают до температуры аустенитизации, охлаждают с изотермической выдержкой при непрерывно-последовательном перемещении через несмешивающиеся жидкости. За-. тем подвергают охлаждению с приложением к плоскопараллельным поверхностям усилия сжатия 0,85 —. 0,95 от предела текучести материала деталей при температуре изотермической выдержки и скорости охлаждения 30- 60"С/с. 1 табл, окончательного охлаждения ее до комнат-. ной температуры, что приводит к повышенному короблению деталей и.повышенному расходу металла из-за завышения ее исходной толщины с учетом финишной доработки после закалки, Цель изобретения — стабилизация формы тонкостенных деталей с плоскопараллельными поверхностями за счет снижения коробления..

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу термической обработки, включающему нагрев дотемперэтуры аустенитизации и охлаждение при непрерывном перемещении детали через несмешивающиеся среды до образования 1 — 5 Д мартенсита с последующим его полным распадом в процессе изотермической выдержки, для стабилизации формы тонкостенных деталей с плоскопараллельными поверхностями за счет снижения коробл ения охлаждение деталей после изотермической выдер>кки проводят с приложением к

1744126 плоскопараллельным поверхностям усилия сжатия 0,85 — 0,95 от предела текучести материала деталей при температуре изотермической выдержки и со скоростью охлаждения Ч хд = 30 — 60 С/с.

Сравнение предлагаемого техническо.го решения с прототипом и другими техническими решениями в данной и смежных областях техники подтверждают отсутствие заявляемых. режимов окончательного охлаждения после завершения изотермической выдержки тонкостенных плоскопараллельных деталей — усилия сжатия в процессе закалки их в.эаневоленном состоянии или скорости охлаждения, не входящие в известные интервалы.

Сущность изобретения заключается s том, что для многих сталей, в том числе пружинных, точка окончания мартенситного превращения лежит в области отрицатель. ных темпеовтчо 1для У10 = -90 С; для 65Г =

-55 С; для 60С2А=- -40ОС) и. осуществляя окончательное охлаждение после изотерми. ческой выдержки на спокойном воздухе, невозможно достичь стабильных изменений размеров и формы в связи с незавершенностью мартенситного превращения. При охлаждении деталей после изогермической выдержки по известному способу остаточный аустенит составляет 8 — 10, а коробление 0,7 — 0.8. При использовании в процессе окончательного охлаждения после изотермической выдержки зажима плоскопараллельных.поверхностей, например различных пил или дисков толщиной не более критического диаметра (О р) для данной марки стали, усилием, равным (0,85 — 0,95) материала при температуре иэотермической выдержки при скорости охлаждения 30 — 60 С/с, происходит не только релаксация термических и структурных напряжений, возникающих в процессе фазовых превращений, но и усугубляется степень превращения, о чем свидетельствует очевидное уменьшение в структуре количества остаточного аустенита.

П р и и е р . Термообработке по предлагаемому способу подвергаются восемь партий ножей гильотины плоской формы (3 х 80 х 400 мм) из стали 65Г. После термообработки требуется получить твердость не ниже 55 НЯС, неплоскостность — не более

0,1 мм.

Восемь партий ножей подвергают нагреву до температуры аустенитизации, равной 800 С, а затем изотермическому охлаждению перемещением через две несмешивающиеся среды — воду и селитру, со скоростью перемещения 20 мм /с, Температура расплава селитры 300 и 10 С, скорость таблицу). При скорости охлаждения ножей в плитах со скоростью Чэ =- 30 С/с ножи при15 мяли твердость, равную 54 — 55 HRC, коробление по плоскости наблюдалось очень незначительное — 0,09 — 0,10 мм (таблица, партия 3), При снижении скорости охлаждения но20 жа в штампе ниже 30 С/с, например до Vz=

= 28 C/c, V> = 25 C/c, наблюдается резкое резко увеличивается с 0,1 до 0,18 — 0,20 мм

25 и выше (см, таблицу 1, партия 1 и 2), При увеличении подачи воды в охлаждающие плиты штампа и повышении их охлаждающей способности до значений, лежащих в пределах 30 — 60 С/с включительно, на30 пример V< = 45 С/с. Vs = 60 С/с, характеристики возникающих деформаций ножей очень низкие (0.09 — 0,10 мм — неплоскостность и 0,05 мм — сабельность) при достаточно высокой твердости (54 — 56 HRC), 50

55 печивает получения эксплуатационных ка5

40 охлаждения поверхности в интервале температур от 800 до 300 С/с, Время изотермической выдержки 20 +. 5 с. Затем ножи извлекают из расплава селитры и помещают под водоохлаждаемые плиты гидравлического пресса, в которых они фиксируются и сжимаются по параллельным плоскостям с усилием 38 + 2 кгс/мм . Охлаждающая спо2 собность плит, отрегулированная изменением скорости подачи, температурой и расходом воды, обеспечивает различную скорость охлаждения ножей от Ч1 до Ч8 (см увеличение деформационных процессов. и остаточное коробление (неплоскостность) отвечающей требованиям ТУ чертежа (партии 3 — 5).

Дальнейшее увеличение скорости охлаждения в плитах выше 60 С/с. например до Чб = 62 С/с. Чт =- 65 C/c, V> = 68 С/с (партии 6 — 8), хотя и обеспечивает более высокие значения твердости ножей (до 56—

58 HRC), но по характеристикам неплоскостности и сабельности выходят за пределы допустимых значений и не обеспечивают выполнения ТУ чертежа, повышают расход металла на припуски для шлифования, приводят к возникновению сопутствующих шлифованию дефектов — прижогов, микротрещин, автодеформэций и т.п„увеличивают трудозатраты, снижают качество готовой продукции, Таким образом, проведение охлаждения при скорости, выходящей эа пределы значений, заявленных в способе, не обесчеств ножей, так как резко увеличивается коробление при значительных колебаниях твердости, выходящее зэ пределы допустимых значений, 1744126. поверхностями за счет снижения коробления, охлаждение деталей после изотермической выдержки проводят с приложением к плоскопараллельным поверхностям усилия

5 сжатия 0,85 — 0,95 от предела текучести материала деталей при температуре изотермической выдержки и со скоростью охлаждения 30 — 60 С/с.

Данные экспериментов, иллюстрирующие выбор граничных значений предлагаемого способа приведены в таблице..

Формула изобретения

Способ термической обработки деталей по авт. св. N. 889999668833, отличающийся тем, что, с целью стабилизации формы тонкостенных деталей с плоскопараллельными

Дрранетрн ренина о!8!еботкн

Результати обработки и испит

Характеристика детали

Непер партии мояей дарка стаям

Таррдость

HRC

\ остатоииоТемпера тура нагрееа под закалку, ЯС

Скорость окончательного охлаядсиия, оС

Скорость пелене» кения иерея

2. сред», ни/С

Тел-ре

Весила еа селнтрн

Время газо" термкеской

Уситне затьма плоскопарал лельн. нтамлаНамелем.форин поз ььяе зксплуатак. стойкость

Размер, Внсота, Wl нм мне предела упругости

Нелло Сабельскости ° ость, ин — мм го аустемита и, гс/имт

65г

Il и и

ll

ll

»l l»

Составитель Л.Андреева

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор. M. Матьковская.

Редактор M.Ïåòðîâà Заказ 2170 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат иПатент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101

80х4

80х400

80х400

80х400

80х400

80х400 вох400

80х400

80х400

3

3

Э

800 воо

800

320

310ио

3!0610

310»+!О

310ь10

28

62

68 зе

38

38 . 38 зв

38

38 зв

0,3

0,18-0,20

0,09-0,10

0,09

0,09-0,1

0,15-0,20

0,15-0,20

0,15-0,22

0,12 43-45

0,12 43 45

Q,05 54-55

0,05 55-56

0,05 54-56

0,10 56-57

0,10 56-57

О,!2 56-58

5,021

5,04!

4 О+!

4,0т!

4,5+1

4, Ое!

4,0l l

4,061

97

152 . 109

155 110

149 108

130 106 135 104

1Э5 106