Способ термообработки заготовки ствольной коробки


 


Владельцы патента RU 2510808:

Общество с ограниченной ответственностью "ПРОМТЕХНОЛОГИЯ" (RU)

Изобретение относится к области термической обработки. Для повышения стабильности и стойкости ствольной коробки, выполненной из мартенситно-стареющей стали, в нормальной и критической ситуации в процессе стрельбы за счет обеспечения стабильной и однородной структуры стали заготовку ствольной коробки сначала нагревают в застойном аргоне до температуры 710-720°С со скоростью нагрева 25-35°С в минуту, выдерживают в течение времени, обеспечивающего переход из альфа-фазы в гамма-фазу, а затем - до температуры закалки 1000°С и охлаждают заготовку в проточном аргоне с выдержкой при температуре перехода из гамма-фазы в альфа-фазу при скорости охлаждения 30-35°С в минуту. 1 з.п. ф-лы, 1 пр.

 

Изобретение относится к способу термообработки заготовки ствольной коробки стрелкового оружия, в частности ствольной коробки для высокоточных карабинов или снайперских винтовок.

Известна технология изготовления ствольной коробки по патенту ЕР 0130253 А2, 09.01.1985, выбранная в качестве аналога и включающая различные этапы технологического процесса, кроме упоминания о термообработке. Недостатки аналога заключаются в том, что в описании к указанному патенту нет упоминания о важной с точки зрения изготовления ствольных коробок операции по термообработке, влияющей на структуру металла.

Известна технология изготовления ствольной коробки по патенту US 2011/0099868 A1, 05.05.2011, выбранная в качестве прототипа и включающая этап термообработки в ходе технологического процесса. Недостатки прототипа заключаются в том, что этап термообработки упоминается в описании только в качестве наименования операции без указания наиболее важных значений и параметров термообработки, влияющих на параметры ствольной коробки при изготовлении.

Технический результат заявленного изобретения заключается в повышении стабильности и стойкости ствольной коробки в нормальной и критической ситуации в процессе стрельбы за счет стабильной и однородной структуры металла ствольной коробки. Помимо этого изобретение направлено на снятие остаточных напряжений и предотвращение их появления в процессе изготовления ствольной коробки. Стабильность и стойкость структуры металла обеспечивается термообработкой-закалкой.

Технический результат достигается тем, что способ термообработки заготовки ствольной коробки из мартенситно-стареющей стали включает нагрев заготовки в застойном аргоне до температуры 710-720°С, выдержку при переходе из альфа-фазы в гамма-фазу, закалку заготовки при температуре 1000°С, охлаждение заготовки в проточном аргоне с выдержкой при температуре перехода из гамма-фазы в альфа-фазу при скорости охлаждения 30-35°С в минуту.

Приемлемым способом для достижения стабильности структуры металла в процессе стрельбы является щадящий нагрев до температуры закалки и последующее умеренное охлаждение. Для такой термообработки целесообразным является нагрев в печах с защитой инертным газом.

Приемлемым способом для обеспечения однородной структуры металла является нагрев его в печи сопротивления с инертной защитой, например аргоном. Щадящий нагрев в процессе термообработки, выдержка при температуре перехода α (альфа) фазы в γ (гамма) фазу и умеренное охлаждение позволяют получить однородную структуру (без коробления) и предотвратить опасность появления остаточных напряжений в металле. Кроме того, данный нагрев позволяет обеспечить равномерное распределение химических элементов в структуре металла.

Процесс термообработки осуществляется следующим образом.

Заготовку, сталь О3Х11Н10М2Т, размещают в печи, подвешивая ее в захватах. Это позволяет осуществить равномерный нагрев по сечению заготовки. Аргон в печи - застойный. Скорость нагрева 25-35°С в минуту позволяет прогревать заготовку равномерно от поверхности до центра прутка. Застойная зона аргона предотвращает окисление поверхности и образование окалины. При температуре 710-720°С делается выдержка 10-15 минут. В процессе выдержки происходит переход α (альфа) фазы в γ (гамма) фазу. Возникающие изменения структуры при постоянной температуре, да к тому же медленное, исключает коробление прутка. Затем после окончания выдержки продолжают нагрев с той же скоростью заготовки, доводят до температуры 1000±1=10°С и затем осуществляют выдержку в течение 10-15 минут. Если говорить о роли медленного нагрева, выдержки на стадии нагрева и последующего медленного нагрева, то можно отметить, что изменение структуры происходило в благоприятном режиме. То есть отмечалась стабильная температура и стабильный переход параметра решетки из α (альфа) фазы в γ (гамма) фазу. Одновременно с этим предотвращалось образование зональной ликвации, вызванной различным энергетическим состоянием легирующих элементов, содержащихся в стали О3Х11Н10М2Т, а также разной α (альфа) фазы и γ (гамма) фазы величиной атомного радиуса.

Охлаждение с температуры 1000°С осуществляли в рамках умеренной скорости, не превышающей 30-35°С в минуту. Аргон подавали на проток. При температуре 710-715°С делали выдержку в течение 15-20 минут. Ее необходимость была вызвана тем, что в центре гранецентрированного куба γ (гамма) решетки при температуре свыше 750°С образуется пора диаметром 1,02 атома на ячейку, в которой размещается углерод, вызывая увеличение размера решетки (γ) гамма-железа. Размещаясь там, углерод отдает свои электроны с внешней валентной оболочки, превращаясь в ион углерода. Однако при переходе из γ (гамма) фазы в α (альфа) фазу при температуре 723°С ионы углерода вынуждены покидать решетку, ведь растворимость углерода в (α) альфа-железе ничтожно мала (менее 0,02%), тогда как в (γ) гамма-железе оно в сто раз больше (до 2%). Таким образом, выдержка при температуре 723°С позволяет стабилизировать структуру металла за счет диффузионных процессов без появления ликвации, в том числе зональных. Ниже приведен пример осуществления предложенного способа. Ствольная коробка изготавливается из стали мартенситно-стареющего класса О3Х11Н10М2Т. Пруток металла из этой стали диаметром 35 мм и длиной 210 мм размещают в печи сопротивления в вертикальном положении. Нагрев заготовки осуществляют со скоростью 25-35°С в минуту. При достижении температуры 715±10°С осуществляют выдержку в течение 10-15 минут. После окончания выдержки продолжают нагрев заготовки и при достижении температуры 1000±10°С осуществляют выдержку 10-15 минут. Нагрев производят в застойной зоне аргона при давлении аргона 0,1 атм. С окончанием выдержки осуществляют охлаждение заготовки, подавая аргон на проток. Давление составляет 0,1-0,2 атм. При температуре 710-715°C делают выдержку 15-20 минут. Аргон при этом должен быть застойным при давлении 0,1 атм. После окончания выдержки продолжают процесс охлаждения заготовки в аргоне на проток, не превышая при этом скорость охлаждения 30-35°С в минуту. При температуре 70-100°С заготовку извлекают из объема печи и передают на обработку, предусмотренную технологическим процессом. Начальной стадией существующей программы была контрольная операция, включающая оценку однородности структуры, величину зерна, отсутствие или наличие ликвации в структуре и коробление поверхности. Контроль заготовки показал полное соответствие металла данным требованиям по структуре, величине зерна, отсутствие ликвации и короблений прутка.

1. Способ термообработки заготовки ствольной коробки из мартенситно-стареющей стали, включающий нагрев заготовки в застойном аргоне, выдержку и охлаждение, отличающийся тем, что нагрев заготовки в застойном аргоне осуществляют сначала до температуры 710-720°С со скоростью нагрева 25-35°С в минуту и с выдержкой в течение времени, обеспечивающей переход из альфа-фазы в гамма-фазу, а затем до температуры закалки 1000°С, при этом охлаждение заготовки осуществляют в проточном аргоне с выдержкой при температуре перехода из гамма-фазы в альфа-фазу при скорости охлаждения 30-35°С в минуту.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что заготовка выполнена из мартенситно-стареющей стали 03Х11Н10М2Т.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области термической обработки. Для повышения надежности стрелкового оружия в процессе стрельбы, в том числе и в критической ситуации, за счет стабилизации структуры металла ствольной коробки и снижения остаточных напряжений проводят высокотемпературный отжиг заготовки ствольной коробки стрелкового оружия из стали мартенситно-стареющего класса.

Изобретение относится к составным ствольным коробкам для огнестрельного оружия. .
Изобретение относится к области термической обработки. Для повышения надежности стрелкового оружия в процессе стрельбы, в том числе и в критической ситуации, за счет стабилизации структуры металла ствольной коробки и снижения остаточных напряжений проводят высокотемпературный отжиг заготовки ствольной коробки стрелкового оружия из стали мартенситно-стареющего класса.

Изобретение относится к способам производства ружейных стволов и может применяться для изготовления всех типов огнестрельного оружия. .

Изобретение относится к химико-термической обработке стальных изделий, а именно к способам получения износо-и коррозионностойких покрытий на поверхности стальных изделий, преимущественно стволов орудий.

Изобретение относится к способам термообработки пенька стволов автоматического стрелкового оружия, изготовленного методом холодного радиального обжатия, например 6П6М, 6П7К, 6П41 и др. Способ включает нагрев под закалку пенька на длине 5-10 мм от торца ствола до температуры 890-910°C с использованием токов высокой частоты, при этом осуществляют вращение ствола с продувкой патронника инертным газом с расходом 0,35-0,41 м3/час. Для охлаждения на воздухе ствол переворачивают и устанавливают в приспособление для закалки казенной частью вниз на нагретый пенек. Отпуск совмещают со стабилизирующим отпуском хромированного канала ствола в электропечи сопротивления с двумя тепловыми зонами при температуре в верхней зоне 420-450°C. Технический результат заключается в повышении качества контактирующих поверхностей пенька. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 2 пр.

Изобретение относится к области машиностроения. Способ стволов автоматического стрелкового оружия с гальваническим хромовым покрытием включает засыпку во внутренние полости стволов сухого кварцевого песка и установку их в шахтную печь сопротивления, снабженную термоизоляционной перегородкой с двумя тепловыми зонами при температуре в нижней тепловой зоне 150-200°C, выполненной в виде диска с отверстиями для установки стволов при помощи втулок высотой 10-123 мм. При этом казенную часть ствола располагают над термоизоляционной перегородкой, а дульную часть - под ней, нагревают и выдерживают казенную часть при температуре отпуска закаленного пенька на уровень твердости 38-44HRC, а дульную часть - при температуре не выше температуры отпуска ствольной заготовки. Шахтная печь снабжена термоизоляционной перегородкой, разделяющей нагревательную камеру на две секции, имеющие индивидуальные электронагреватели и образующие две тепловые зоны, изготовленную из стальных листов и зафутерованную внутри легковесным огнеупорным материалом. В перегородке выполнены сквозные отверстия для установки стволов, а для их извлечения из печи на перегородке установлен и отцентрирован шкворнями диск с проушиной. Печь снабжена вторым шкафом управления. Технический результат заключается в обеспечении повышения износостойкости гальванического хромового покрытия стволов и отсутствии сколов покрытия на дульной части стволов. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 пр.
Изобретение относится к способу обработки сопрягаемых и торцевых поверхностей ствольной коробки стрелкового оружия под взаимодействие с сопрягаемыми и торцевыми поверхностями затвора. В способе проводят механическую обработку заготовки ствольной коробки с подготовкой базы точением наружного диаметра заготовки и сверлением в заготовке сквозного осевого цилиндрического отверстия под электроэрозионную обработку и термообработку заготовки ствольной коробки при температуре 710-720°С, выдержке, закалке при температуре 1000°С и охлаждении. Затем осуществляют электроэрозионную обработку охватывающей поверхности заготовки с выполнением контура боевых выступов, проводят отжиг заготовки ствольной коробки при температуре не ниже 760-780°С в среде аргона и осуществляют механическую чистовую обработку наружного диаметра для обеспечения его соосности с внутренним диаметром ствольной коробки. Затем осуществляют торцевание контура со стороны боевых выступов, зенкерование и развертывание осевого отверстия для обеспечения скользящей посадки под сборку с охватываемой поверхностью затвора и притирку сопрягаемых и торцевых поверхностей ствольной коробки с сопрягаемыми и торцевыми поверхностями затвора. В качестве материала заготовки ствольной коробки используют сталь мартенситно-стареющего класса 03X11H10М2Т. Обеспечивается повышение точности выстрела и повышение надежности стрелкового оружия. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к спортивной винтовке. Спортивная винтовка содержит ударно-спусковой механизм, камеру, вильчатый элемент, ствол, приклад и средства крепления приклада к вильчатому элементу. Камера соединена с вильчатым элементом посредством сварного соединения. Вильчатый элемент содержит по меньшей мере один выступающий буфер. Буфер закреплен на внешней стороне вильчатого элемента и расположен за сварным швом по отношению к положению стрельбы пользователя. При установке вильчатого элемента на приклад буфер входит в соответствующую выемку, предусмотренную на прикладе. Технический результат заключается в устранении проблемы механических повреждений, в увеличении долговечности сварного соединения между камерой и вильчатым элементом, в обеспечении механически прочной блокировочной точки, а также в улучшении позиционировании камеры и ствола по отношению к прикладу. 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к оружию, в частности к способу изготовления казенных частей для карабинов. Моноблочную казенную часть для карабина изготавливают из алюминия или алюминиевого сплава. Выполняют отдельные детали казенной части, которые в соединенном состоянии могут образовывать казенную часть. Осуществляют необходимые операции чистовой механической обработки. При помощи сварки выполняют соединение вышеуказанных деталей. Достигается быстрота и эффективность выполнения высококачественных казенных частей для карабинов. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 11 ил.
Наверх