Способ термической обработки ферритной стали

 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к способу изготовления из ферритных сталей изделий с повышенной демпфирующей способностью, магнитной индукцией, которые при эксплуатации подвергается динамическим нагрузкам . Сущность: ферритную сталь нагревают до температуры 950 - 1350° С выдерживают при этой температуре в течение 1 мин - 100 ч, охлаждают со скоростью 1 град/с - 1 град/ч, а затем повгорно нагревают до температуры 720 - 920° С, выдерживают в течение 5 - 1200 мин и охлаждают до комнатной температуры со скоростью 0,05 - 100 град/мин Применение способа повышает демпфирующую способность и магнитную индукцию ферритной стали. Например, для стали состава, мас%: хром II. молибден 2, алюминий I, медь 02. железо и примеси - остальное, логарифмический декремент повышается на 0,5 - 3%, магнитная индукция (при напряженности магнитного поля 1000 А/м) увеличивается на 4 - 21 % 1 табл

< (ààùó )-544Nefy„, Фт, " !.т ту, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4915804/02 (22) 04.03.91 (46) 15,1 0.93 Бюл. М 37 — 38 (71) Кировский политехнический институт (72) Скворцов АИ. (73) Скворцов Александр Иванович (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

ФЕРРИТНОЙ СТАЛИ (57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к способу изготовления из ферритных сталей изделий с повышенной демпфирующ ей способностью, магнитной индукцией, которые при эксплуатации подвергается динамическим нагрузкам. Сущность: ферритную сталь нагревают до (в) RU (и) 2001128 К 1 (51) 5 СИ D температуры 950 — 1350 С выдерживают при этой температуре в течение 1 мин — 100 ч. охлаждаю со скоростью 1 град/с — 1 град/ч, а затем повгорно нагревают до температуры 720 — 920 С, выдерживают в течение 5 — 1200 мин и охлаждаю до комнатной температуры со скоростью 0,05 — 100 град/мик Применение способа повышает демпфирующую способность и магнитную индукцию ферритной стали. Например, для стали состава, мас%: хром И; молибден 2, алюминий 1, медь 0,2, железо и примеси — остальное, логарифмический декремент повышается на 0,5 — 396, магнитная индукция (при напряженности магнитного поля 1000

А/м) увели,ивается на 4 — 21%. 1 табл.

20011.28

Предлагаемое изобретение относится к машиностроению, в частности к способу изготовления из ферритных сталей изделий с повышенной демпфирующей способностью, магнитной индукцией, которые при эксплуатации подвергаются динамическим нагрузкам.

Известен способ двухцикловой термической обработки сталей, заключающейся в закалке от высокой термической обработки сталей, заключающейся в закалке от высокой температуры (выше А1) и последующем отпуске при температуре ниже А;. Способ относится, главным образом, к сталям, претерпевающим фазовые (альфа-гамма) превращения при нагреве. охлаждении.

Недостатком способа является то, что вследствие фазового наклепа. измельчения зерна. происходящих при термической обработке, демпфирующая способность и магнитомягкие свойства имеют относительно невысокий уровень. Например, демпфирующая сталь 20Х12 (A<1 = 810 С) после закалки от 1010 С и отпуска при 730 С имеет значение логарифмического декремента

3,5 .

Известен также способ термической обоаботки сталей ферритного класса, относящихся к демпфирующим, магнитомягким материалам, заключающийся в одноцикловом отжиге от высокой температуры.

Одним из вариантов такого способа, заключающегося в нагреве ферритной стали в интервале температур от 500 С до температуры плавления, выдержке в течение 1 мин

- 100 ч и последующем охлаждении со скоростью 1 град/с - 1 град/ч, принят за прототип. Недостатком этого способа является недостаточно высокие демпфирующая способность и магнитная индукция стали.

Цель предлагаемого изобретения - повышение демпфирующей способности и магнитной индукции ферритной стали.

Цель достигается тем, что способ после отжига от высокой температуры (9501350 С) дополнительно включает в себя второй цикл термической обработки (второй отжиг), заключающийся в нагреве до температуры 720-920 С, выдержке при этой температуре в течение 5-1200 мин и последующем охлаждении со скоростью

0,05-100 град/мин до комнатной температуры.

Существенные отличия заключаются в следующем. Как показали результаты исследований, первым высокотемпературным отжигом формируется структура феррита, 50 в условиях динамических нагрузок, (56) Бочвар А.А. Основы термической обработки сплавов, M.-Л., Металлургия, 1940, стр.25.

Патент США N 4204988, кл. С 22

С 39/14. 1980.

55 которои свойственен повышенный уровень дсмпфирующей способности и средний уровень магнитной индукции. Второй отжиг(от

720-920 С) повышает эти свойства вследст5 вие формирования более благоприятной магнитно-кристаллической структуры, которая определяет уровень и демпфирующей способности, т.к. она обусловлена, в основ.ном. магнитомеханическим затуханием, как

10 показал эксперимент, и магнитной индукции.

Примеры конкретного выполнения. В качестве материала взята ферритная сталь состава, мас. : хром 11. молибден 2, алю15 миний 1, медь 0,2, остальное - железо и примеси, После выплавки и ковки из поковок готовили образцы, которые затем подвергались термической обработке и испытаниям. Термическая обработка заключалась в нагреве до 950, 1050, 1350 С, выдержке в течение 120 мин. охлаждении со скоростью 2 град/мин, повторном нагреве до 720, 850, 920 С. выдержке в течение 5, 120, 1200 мин, охлаждении со скоростью

0,05, 2, 100 град/мин. Часть образцов (по известному способу) 2-му отжигу не подвергалась. Демпфирующая способность определялась методом крутильных колебаний по логарифмическому декременту д при напряжении, соответствующем максимуму магнитомеханического затухания, Магнитную индукцию В определяли баллистическим методом на установке БУ-3 при различной напряженности магнитного поля

Результаты испытаний приведены в таблице.

Из таблицы видно, что при обработке по предложенному способу (примеры 1-9)

40 сталь имеет демпфирующую способность и магнитную индукцию более высокие по сравнению с прототипом (пример 10).

Таким образом, применение предлагаемого способа дает эффект повышения де45 мпфирующей способности и магнитной индукции ферритной стали. Это позволяет улучшить виброустойчивость, функциональные характеристики, снизить шум изделий, в частности электротехнических, при работе

° ° ° °

° °

° - ° ° ° - ° :. ° ° ю . ! !

° . °! °! . !

° . !

° - . ! ° °

° °

° !

° ° ю: ° . ° ° !а . ° 1

111 !.

° 1 ° °

° r

° ° ° °

:. ° °

° !

° ю

° ° ° !

° !

° I

° °

Ф

° °

° ° ° !

° !! ° °

920

° Ф ° . ° t!

120

1.20

1.20

1,40

1,24