Способ поверхностного упрочнения и стабилизации маложестких изделий



Способ поверхностного упрочнения и стабилизации маложестких изделий
Способ поверхностного упрочнения и стабилизации маложестких изделий
Способ поверхностного упрочнения и стабилизации маложестких изделий
Способ поверхностного упрочнения и стабилизации маложестких изделий

 

C21D1/09 - Изменение физической структуры черных металлов; устройства общего назначения для термообработки черных или цветных металлов или сплавов; придание ковкости металлам путем обезуглероживания, отпуска или других видов обработки (цементация диффузионными способами C23C; поверхностная обработка металлов, включающая по крайней мере один процесс, предусмотренный в классе C23, и по крайней мере другой процесс, охватываемый этим подклассом, C23F 17/00; однонаправленное отвердевание эвтектики или однонаправленное разделение эвтектик C30B)

Владельцы патента RU 2581691:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) (RU)

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для поверхностного упрочнения и стабилизации торсионных валов при обработке источниками с высокой концентрацией энергии. Способ поверхностного упрочнения торсионных валов включает изменение уровня лазерного теплового воздействия на обрабатываемую поверхность за счет установки требуемого температурного уровня нагрева поверхности и обеспечения необходимой скорости υ, м/с, перемещения обрабатываемой поверхности, которую определяют по формуле: а шаг l, м, перемещения поверхности в поперечном направлении устанавливают равным: l≤0,8·Dpp, где Dpr и Dpp - размеры зоны нагрева обрабатываемой поверхности при однократной лазерной вспышке, соответственно вдоль ее перемещения и в поперечном направлениях, м; λ - время между двумя последовательными лазерными вспышками, с; k=0,2-0,5 - коэффициент перекрытия зоны нагрева при двух последовательных лазерных вспышках, определяемый в зависимости от уровня лазерного теплового воздействия и от требуемого температурного уровня нагрева обрабатываемой поверхности. Технический результат заключается в повышении качества обработанной поверхности за счет предотвращения образования высоких закалочных напряжений. 2 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для поверхностного упрочнения и стабилизации маложестких изделий при обработке источниками с высокой концентрацией энергии.

Известны способы поверхностной закалки металлов лучом лазера [1, 2, 3, 4], при которых режим обработки регулируют изменением энергии импульса, его длительности и диаметра пятна, считая, что распределение энергии по пятну близко к равномерному.

Недостатками известных способов следует считать невозможность одновременно реализовать различные стадии теплового воздействия (отжига, закалки и отпуска) в условиях однократного облучения поверхности, сложность взаимоувязки механических характеристик образующихся структур с режимами обработки.

Известен также способ поверхностного упрочнения металлов лазерным лучом путем изменения уровня термического воздействия на обрабатываемую поверхность с переменной отражательной способностью [5].

Недостатками данного способа являются сложность обработки конфигурированных поверхностей и необходимость обеспечения технологического сочетания характеристик красителя с режимами упрочнения.

Известен способ поверхностного упрочнения и стабилизации маложестких изделий путем изменения уровня лазерного теплового воздействия на обрабатываемую поверхность [6]. Термообработка осуществляется путем поляризации лазерного луча в полосу с переменной интенсивностью излучения и сканирования вдоль этой полосы, при этом степень поляризации устанавливают согласно принятым условиям теплового воздействия с учетом фиксированной скорости сканирования и последовательно реализуют стадии изотермической выдержки обрабатываемого участка на различных температурных уровнях, а изменение температуры осуществляют с оптимальными для упрочняемого металла скоростями. При этом скорость сканирования назначают экспериментально по величине заданной микротвердости в упрочненных слоях металла, соответствующей закалочному состоянию.

Недостатком данного способа является низкое качество, так как большая часть сканированного лазерного луча обеспечивает нагрев поверхности до уровня закалки, а меньшая часть - до уровня отпуска, за счет чего отпуск поверхности получается неполный и изделие теряет форму. Кроме того, поляризация лазерного луча в узкую полосу уменьшает площадь его воздействия на обрабатываемую поверхность и, как следствие, снижает производительность обработки.

Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения является способ поверхностного упрочнения торсионных валов путем изменения уровня лазерного теплового воздействия на обрабатываемую поверхность, включающий установку требуемого температурного уровня нагрева упрочняемой поверхности торсионных валов за счет обеспечения необходимой скорости перемещения обрабатываемой поверхности, v, м/с (JP 62109924 A, C21D 1/09, 21.05.1987).

Недостатком данного способа является низкое качество обработки.

Задача изобретения - улучшение качества обработки и повышение производительности обработки.

Технический результат - отсутствие на обработанной поверхности остаточных напряжений, стабилизация обрабатываемых деталей и повышение производительности обработки.

Поставленная задача решается тем, что в способе поверхностного упрочнения и стабилизации торсионных валов путем изменения уровня лазерного теплового воздействия на обрабатываемую поверхность требуемый температурный уровень нагрева поверхности устанавливают за счет обеспечения необходимой скорости перемещения обрабатываемой поверхности, которую определяют по формуле:

υ = k D p r λ ,

а шаг перемещения поверхности в поперечном направлении устанавливают равным:

l≤0,8·Dpp,

где Dpr и Dpp - размеры зоны нагрева обрабатываемой поверхности при однократной лазерной вспышке, соответственно вдоль перемещения поверхности и в поперечном направлениях, м;

λ - время между двумя последовательными лазерными вспышками, с;

k - коэффициент перекрытия зоны нагрева - величина, обратная числу лазерных вспышек за время перемещения произвольного участка обрабатываемой поверхности через зону лазерного воздействия, определяемый в зависимости от интенсивности лазерного излучения и от требуемого режима теплового воздействия: k=0,2-0,5.

За счет установки такой скорости перемещения обрабатываемой поверхности, при которой шаг перемещения поверхности между соседними лазерными вспышками меньше размера зоны нагрева, так что каждый ее участок неоднократно подвергается лазерному облучению, температура поверхности в зоне лазерного воздействия повышается до температуры закалки, даже при невысокой интенсивности лазерного излучения. Кроме того, за счет теплопроводности металла и малого шага перемещения поверхности каждый ее участок испытывает тепловое воздействие от лазерных вспышек даже после его выхода из зоны лазерного воздействия. Это обеспечивает создание на поверхности увеличенной по протяженности зоны отпуска поверхности после закалки, что способствует удалению остаточных напряжений с этой поверхности. Тем самым обеспечивается более высокое качество поверхности. А за счет того, что закалка обеспечивается даже при пониженной интенсивности лазерного излучения, то при той же его мощности можно увеличить размер зоны лазерного воздействия, что способствует повышению производительности обработки. Так как степень нагрева обрабатываемой поверхности на периферийных участках юны лазерного воздействия меньше, чем на центральных участках, то шаг поперечного перемещения обрабатываемой поверхности после каждого продольного прохода устанавливают меньше размера зоны нагрева в соответствии с предлагаемой зависимостью. Это повышает однородность термической обработки и, таким образом, способствует повышению качества обработки.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 приведена схема лазерной обработки, на фиг. 2 - зависимость температуры элементарного участка обрабатываемой поверхности на различной глубине от его положения относительно зоны лазерного воздействия.

Деталь 1 перемещается со скоростью 9 относительно неподвижной зоны лазерного воздействия 2. Зона лазерного воздействия имеет форму эллипса с размерами осей Dpr и Dpp. Из центра зоны лазерного воздействия проведена декартовая система координат xoy. Ось ох направлена вдоль вектора перемещения детали 1, ось oy - в поперечном направлении. В зоне лазерного воздействия 2 периодически через промежуток времени λ осуществляются лазерные вспышки одинаковой интенсивности, которые вызывают нагрев обрабатываемой поверхности детали 1. Скорость детали определяют по формуле:

υ = k D p r λ ( 1 )

Величину k выбирают в пределах k=0,2-0,5.

На фиг. 1 маленьким прямоугольником показан элементарный участок 3 обрабатываемой поверхности детали 1 при его различных положениях 1…7 относительно зоны лазерного воздействия в момент каждой лазерной вспышки. Расстояние между двумя соседними положениями элементарного участка Δх=λ·υ. В первом положении элементарный участок еще не вошел в зону лазерного воздействия 2, но за счет теплопроводности металла в момент лазерной вспышки его температура возрастает по сравнению с температурой окружающей среды. В положениях 2, 3 и 4 элементарный участок находится в зоне лазерного воздействия и испытывает двойственный характер изменения температуры: в момент лазерной вспышки она резко повышается, а в промежутке между лазерными вспышками за счет теплоотвода вглубь металла она уменьшается. Но так как время λ мало, то за это время температура поверхности, которую она получает в момент лазерной вспышки, не успевает охладиться до температуры окружающей среды. Поэтому при очередной лазерной вспышке возникающая температура суммируется с остаточной температурой от предыдущих лазерных вспышек. Таким образом, при перемещении элементарного участка из положения 2 в положение 3 температура поверхности постепенно возрастает и достигает температуры закалки. Так как отвод тепла осуществляется по экспоненциальной зависимости, то после выхода из зоны лазерного воздействия вплоть до точки 4 температура поверхности резко падает, что обеспечивает режим закалки. В точке 4 температура достигает температуры отпуска и далее может сохраняться в точках 5 и 6 за счет следующих факторов. Во-первых, в точках 4, 5 и 6 при каждой очередной лазерной вспышке с учетом малого значения Δх=λ·υ температура может возрастать настолько, чтобы поддерживать накопленную ранее температуру отпуска. Во-вторых, в соответствии с экспоненциальной зависимостью температуры от времени скорость охлаждения уменьшается с уменьшением температуры. Поэтому при температуре отпуска охлаждение поверхности осуществляется медленнее, чем при температуре закалки. Все это способствует тому, что время отпуска поверхности растягивается, что способствует удалению напряжений, возникших в процессе закалки и стабилизации геометрических параметров изделия.

После полного прохода детали вдоль оси ох ее перемещают в поперечном направлении (вдоль оси oy) на величину:

l 0,8 D p p ( 2 )

За счет перекрытия зоны лазерного воздействия при первом и втором проходах нивелируется разность температурного воздействия зоны нагрева на обрабатываемую поверхность на различных ее участках и длина перемещения поверхности в зоне нагрева. Это способствует повышению качества обработки.

Пример. Лазерной обработке подвергается поверхность металлической детали, имеющей следующие механические свойства материала: плотность материала изделия ρ=7800 кг/м3; коэффициент температуропроводности α=5·10-6 м2/с, удельная теплоемкость с=800 Дж/кгК. Лазер создает на обрабатываемой поверхности зону лазерного воздействия круговой формы диаметром D=Dpr=Dpp=2·10-3 м. Удельное количество тепла, выделенное источником лазерного излучения q=4,8·106 Дж/м2, период лазерных вспышек λ=0,05 с.

Принимаем k=0,33 и по формуле (1) определяем скорость перемещения детали:

υ = 0,33 2 10 3 0,05 = 0,013 м / с .

Для указанных условий проведен компьютерный эксперимент, результаты которого приведены на фиг. 2. По горизонтали расположена ось ох, вдоль которой перемещается деталь, по вертикали показаны значения температуры поверхности детали. Начало координат расположено в центре зоны лазерного воздействия. Начальное положение рассматриваемой точки обрабатываемой поверхности детали соответствует начальному положению элементарного участка поверхности на фиг. 1. Эта начальная точка находится за пределами зоны лазерного воздействия на расстоянии х=-1,65 мм от ее центра. В этот момент в зоне лазерного воздействия осуществляется очередная лазерная вспышка, в результате которой в начальной точке температура медленно повышается до температуры θ=55°C.

В точке х=-1 мм осуществляется очередная лазерная вспышка и температура поверхности повышается до θ=720°C на глубине 0,1 мм от поверхности и до θ=300°C на глубине 0,3 мм от поверхности. При последующих двух лазерных вспышках температура повышается и даже на глубине z=0,3 мм достигает температуры закалки. Следующая лазерная вспышка осуществляется в момент, когда рассматриваемая точка поверхности находится за пределами зоны лазерного воздействия на расстоянии х=1,65 мм от центра. В промежутке между этими лазерными вспышками температура поверхности резко падает и достигает θ=325°C практически на всех рассматриваемых глубинах z. Такое резкое охлаждение поверхности приводит к ее закалке. Но так как температура упала не до 20°C, а до 325°C, то это предотвращает образование очень высоких закалочных напряжений.

При перемещении рассматриваемой точки в положение х=2,3 мм осуществляется очередная лазерная вспышка. Из фиг. 2 видно, что температура в этой точке возрастает на короткое время примерно до θ=330°C, а при дальнейших перемещениях точки вплоть до положения х=3,4 мм температура медленно падает, но сохраняется в пределах температуры отпуска θ>160°C, показанной горизонтальной штрихпунктирной линией. Тем самым обеспечивается режим закалки и отпуска поверхности после закалки, что способствует достижению высокого качества поверхности.

После первого прохода поверхность возвращается в исходное положение и затем смещается в поперечном направлении на величину, определяемую по формуле (2):

l≤0,8·2·10-3=1,6·10-3 м.

Принимаем l=1,6·10-3 м.

Рассчитаем производительность обработки предлагаемым способом. Рассмотрим, например, время обработки маложесткого вала диаметром d=10 мм и длиной L=100 мм. При указанных выше условиях лазерной обработки время обработки будет равно:

T м = π D L 60 l υ = π 10 100 60 1,6 13 = 2,5 м и н .

Если использовать поляризацию лазерного луча, то резко уменьшается размер зоны лазерной закалки l в несколько раз, вплоть до тонкой линии. Если подставить это значение l в указанную выше формулу, то можно определить, что время обработки увеличится в несколько раз и, следовательно, снизится производительность обработки. Таким образом, решается задача повышения производительности обработки предлагаемым способом.

Предлагаемый способ весьма эффективно использовать при поверхностном упрочнении и стабилизации маложестких изделий типа торсионных валов. При изготовлении торсионных валов их поверхность подвергается дробеструйному упрочнению с последующим низкотемпературным отпуском. Но при дробеструйной обработке на поверхности вала образуются высокие напряжения, которые при отпуске приводят к сильной деформации вала. Деформацию удаляют правкой и последующим шлифованием, после которого опять повторяют дробеструйную обработку и отпуск. Такая обработка может осуществляться несколько раз. Получается очень трудоемкая обработка. Предлагаемый способ упрочнения и отпуска поверхности позволяет выполнить упрочнение и отпуск в одну операцию, тем самым повысить производительность обработки и обеспечить высокое качество обработанной поверхности.

Технико-экономическая эффективность предложенного способа обработки заключается в следующем:

1. Повышении качества изделий, так как лазерная закалка осуществляется в несколько циклов, что улучшает структуру материала, а отпуск поверхности после закалки растянут по времени и поэтому обеспечивает активное удаление напряжений после закалки и стабилизацию формы изделий.

2. Повышении производительности обработки, так как размеры зоны лазерного воздействия можно увеличить при той же мощности лазерного излучения.

3. Расширении технологических возможностей способа, т.к. его можно использовать вместо других применяемых в настоящее время малоэффективных технологий изготовления маложестких деталей типа торсионных валов.

Источники информации

1. Сафонов А.И., Тарасенко В.М., Скоромник В.И. Лазерное термоупрочнение режущего инструмента: Обзорн. информ. - М.: ВНИПИЭИлеспром, 1989. С. 52.

2. Патент RU №2004603, 15.12.1993.

3. Патент RU №2127768, 20.03.1999.

4. Патент RU №2047661, 10.11.1995.

5. Патент RU №2197541, 27.01.2003.

6. Зотов Г.А., Памфилов E.A. Повышение стойкости дереворежущего инструмента. М.: Экология, 1991. С. 300.

Способ поверхностного упрочнения торсионных валов путем изменения уровня лазерного теплового воздействия на обрабатываемую поверхность, включающий установку требуемого температурного уровня нагрева упрочняемой поверхности торсионных валов за счет обеспечения необходимой скорости перемещения обрабатываемой поверхности, отличающийся тем, что скорость перемещения упрочняемой поверхности торсионных валов, υ, м/с определяют по формуле:
υ = k D p r λ ,
а шаг l, м перемещения упрочняемой поверхности в поперечном направлении устанавливают равным:
l≤0,8·Dpp,
где Dpr и Dpp - размеры зоны нагрева обрабатываемой поверхности при однократной лазерной вспышке, вдоль перемещения упрочняемой поверхности и в поперечном ему направлениях соответственно, м; λ - время между двумя последовательными лазерными вспышками, с; k=0,2-0,5 - коэффициент перекрытия зоны нагрева при двух последовательных лазерных вспышках, определяемый в зависимости от уровня лазерного теплового воздействия и от требуемого температурного уровня нагрева обрабатываемой поверхности.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области металлургии. Для увеличения на поверхности плоского изделия из электротехнической стали растягивающих напряжений и обеспечения оптимальных магнитных свойств способ изготовления плоского изделия из электротехнической стали с ориентированным зерном с минимальными величинами магнитных потерь состоит из этапов: а) подготовка плоского изделия из электротехнической стали, b) нанесение слоя, содержащего фосфат изоляционного раствора, по меньшей мере, на одну поверхность плоского изделия из электротехнической стали и обжиг нанесенного слоя, после первого проведения этапа b) этот этап b) повторяют, по меньшей мере, один раз, вследствие чего из нанесенных друг за другом друг на друга и обожженных слоев содержащего фосфат изоляционного раствора образуется изоляционное покрытие, при этом при толщине покрытия D до 3 мкм, удельная плотность r покрытия равна ≥ 5 г/м2, а при толщине D больше 3 мкм удельная плотность r покрытия равна r[г/м2]>3/5 г/мкм/м2·D [мкм].

Изобретение относится к технологии термической обработки холоднодеформированных труб из углеродистых, низколегированных и среднелегированных сталей при проведении нормализации садок в роликовых печах.
Изобретение относится к области обработки черных металлов, а более конкретно к обработке металлорежущего инструмента из быстрорежущей стали. Для повышения стойкости инструмента рабочую часть стандартно термоупрочненного инструмента из быстрорежущей стали подвергают воздействию пульсирующего дозвукового воздушного потока, имеющего частоту 1130-2100 Гц и звуковое давление 120-140 дБ при комнатной температуре в течение 10-20 мин.

Изобретение относится к изготовлению листа. Для получения стального листа с мартенситной структурой, в которой средний размер реек меньше 1 микрометра, средний коэффициент удлинения реек составляет от 2 до 5, предел упругости - более 1300 МПа, предел прочности превышает (3220(C)+958) мегапаскалей, где (С) содержание углерода в мас.%, поставляют полуфабрикат из стали, содержащей, мас.%: 0,15≤С≤0,40; 1,5%≤Mn≤3%; 0,005≤Si≤2; 0,005≤Al≤0,1; 1,8≤Cr≤4; 0≤Mo≤2, при этом 2,7≤0,5(Mn)+(Cr)+3(Mo)≤5,7; S≤0,05; Р≤0,1, и необязательно: 0≤Nb≤0,050; 0,01≤Ti≤0,1; 0,0005≤В≤0,005; 0,0005≤Са≤0,005, остальное железо и неизбежные примеси.

Изобретение относится к области машиностроения и металлообработки деталей из железоуглеродистых сплавов. Для обеспечения равномерной структуры, твердости и глубины упрочненного слоя детали используют лазерный излучатель с излучающими трубками, скомпонованными в виде пакета, состоящего из четырех рядов трубок, в виде вложенных один внутри другого вокруг центральной оси четырех восьмигранников, причем восьмигранник второго ряда повернут вокруг центральной оси относительно внешнего восьмигранника первого ряда с расположением его вершин напротив центров граней внешнего восьмигранника, а восьмигранник третьего ряда повернут вокруг центральной оси относительно восьмигранника второго ряда с расположением его вершин напротив центров граней второго восьмигранника и, соответственно, напротив вершин внешнего восьмигранника, а четвертый восьмигранник повернут вокруг центральной оси с расположением его вершин между вершинами второго и третьего восьмигранников.

Изобретение относится к области металлургии. Для повышения стойкости труб к коррозии и увеличения срока эксплуатации тепловоспринимающих элементов при применении таких труб в теплоэнергетике способ повышения коррозионной стойкости труб из малоуглеродистой стали марки ст.20 включает загрузку трубы-заготовки с исходной температурой 20-40°C в печь, нагретую до температуры 910-930°C, выдержку в течение 120 сек на каждый мм толщины стенки трубы, охлаждение на воздухе до исходной температуры 20-40°C, повторную загрузку в печь, нагретую до температуры 910-930°C, и выдержку в течение 120 сек на каждый мм толщины стенки трубы и окончательное охлаждение на воздухе до конечной температуры 20-40°C.

Изобретение может быть использовано, в частности, в автомобильной промышленности и касается изготовления холоднокатаного и отожженного стального листа с «ТРИП-эффектом».

Изобретение относится к обработке листов из электротехнической стали. Для измельчения магнитных доменов посредством облучения подвергнутого окончательному отжигу листа высокоэнергетичным пучком с использованием лазерного пучка, электронного пучка или другого подобного пучка в условиях изменения скорости перемещения устройство содержит механизм облучения для сканирования высокоэнергетичным пучком в направлении, ортогональном направлению подачи стального листа, при этом механизм облучения имеет функцию устанавливать диагональное направление сканирования высокоэнергетичным пучком относительно ортогонального направления, ориентированное под углом к направлению подачи, который определяют на основе скорости перемещения листа в направлении его подачи.

Изобретение относится к области металлургии. Для уменьшения потерь в железе текстурированный лист электротехнической стали подвергают обработке по измельчению магнитных доменов путем создания деформации, причем лист содержит изолирующее покрытие с превосходными изолирующими свойствами и устойчивостью к коррозии.

Изобретение относится к способу получения упаковочной стали из холоднокатаной листовой стали, изготовленной из нелегированной или низколегированной стали с содержанием углерода менее 0,1%.

Изобретение относится к области металлургии для получения полос высокопрочной многофазной стали, используемых в автомобилестроении. Для обеспечения равномерных механических свойств по длине полосы и повышения формовочных свойств холоднокатаную или горячекатаную полосу получают из стали, содержащей, вес.%: C 0,060 до ≤0,115, Al 0,020 до ≤0,060, Si 0,100 до ≤0,500, Mn 1,300 до ≤2,500, P ≤0,025, S ≤0,0100, Cr 0,280 до ≤0,480, Mo ≤0,150, Ti ≥0,005 до ≤0,050, Nb ≥0,005 до ≤0,050, B ≥0,0005 до ≤0,0060, N ≤0,0100, остальное - железо и неизбежные примеси. Горячекатаную или холоднокатаную полосу подвергают непрерывному отжигу путем нагрева в печи непрерывного отжига до 700-900˚С и охлаждения сначала со скоростью 15-100˚С/с до промежуточной температуры 200-250˚С, а затем со скоростью 2-30˚С/с на воздухе до температуры в помещении. 5 н. и 20 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано в радиотехнической, электротехнической отраслях промышленности, в приборостроении и в машиностроении. Для получения деталей без окалины и с твердостью от 250 до 254 HV осуществляют их термическую обработку путем нагрева на стальных поддонах в электрической печи с нагревателями открытого типа до температуры 830-870°C, выдержки их в течение 10-20 минут при этой температуре и охлаждения вместе с печью, затем детали погружают в водно-солевой раствор, подвергнутый магнитной обработке путем прохождения его со скоростью 8-10 л/мин через ряд постоянных магнитов с напряженностью магнитного поля 1500, 1700, 1900, 2200, 1900 эрстед соответственно и содержащий смесь 5-8%-ного водного раствора карбоната натрия и 0,7-0,9%-ного водного раствора соляной кислоты в соотношении 1:1, проводят выдержку деталей в указанном растворе в течение 55-65 минут при температуре 18-25°C. 2 ил., 2 пр.
Изобретение относится к ядерной технике. Для обеспечения надежной работоспособности изделий контура с тяжелым жидкометаллическим теплоносителем за счет повышения коррозионной стойкости стали и механической прочности осуществляют очистку поверхности изделия от внешних загрязнений и последующую механическую обработку поверхностей, контактирующих с теплоносителем. Поверхность изделия полируют до достижения шероховатости Ra<0,2 и глубины не менее 15 мкм. При этом поверхностный слой зерен ориентируют преимущественно в одном направлении и по одной линии, касательной к поверхности изделия, причем среднее количество ориентированных зерен поверхностного слоя должно быть не менее 50% от общего их количества. После полировки проводят пассивацию поверхности до получения толщины оксидной пленки не менее 1,5 мкм. Кроме того, контурную пассивацию проводят в среде тяжелого жидкометаллического теплоносителя с термодинамической активностью кислорода от 10-6 до 10-5, а внеконтурную - высокотемпературным паром воды в течение нескольких десятков минут или часов при температуре более 400°C. 2 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области упрочняющей обработки изделий из твердых сплавов. Техническим результатом изобретения является повышение ресурса работы инструментов, деталей машин и механизмов, работающих в условиях резания, трения и абразивного износа. Для достижения технического результата рабочую поверхность инструмента или изделия из твердого сплава облучают импульсным сильноточным электронным пучком с энергией 10-30 кэВ при длительности импульсов облучения 150-200 мкс и количеством импульсов 10-30, при давлении плазмообразующих газов в рабочей камере облучения 0,02-0,03 Па и плотности энергии в электронном пучке 40-60 Дж/см2, при этом в качестве плазмообразующего газа для получения электронного пучка используются инертные газы криптон или ксенон. 6 ил., 3 табл.

Изобретение относится к металлообрабатывающей промышленности, инструментальному производству и машиностроению. Для улучшения эксплуатационных свойств режущего инструмента и деталей за счет повышения твердости, прочности, износостойкости и ударной вязкости осуществляют обработку деталей в условиях акустического воздействия, включающую нагрев и охлаждение деталей в резонаторной камере при давлении 1,5-4,5 атм, причем нагрев ведут в пределах температур от 150 до 450°C, а охлаждение проводят при воздействии на детали циркулирующим потоком сжатого воздуха на резонансной частоте в диапазоне 500-5000 Гц. Устройство для обработки содержит герметичную цилиндрическую камеру, имеющую подъемную крышку, центробежный воздушный нагнетатель с двигателем, расположенный по центру камеры, размещенные внутри камеры аксиальные резонаторные камеры с щелевыми соплами, каждая из которых снабжена электронагревателем, заслонкой щелевого сопла с приводом ее поворота для регулирования ширины отверстия для прохождения воздушного потока от нагревателя, датчиками акустической вибрации, температуры, блоком управления с таймером, на вход которого поступают сигналы от упомянутых датчиков из каждой камеры, а к выходам которого подключены двигатель воздушного нагнетателя, привода заслонок, воздуховоды для циркуляции воздушного потока от резонансных камер до нагнетателя, датчик давления, электроклапаны подачи и сброса давления в цилиндрической камере и подъемно-поворотное устройство для подъемной крышки. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 табл., 5 ил.

Изобретение относится к области металлургии. Для исключения образования плотных оксидов в процессе нормализации и повышения качества полосы получают лист нормализованной кремнистой стали путем горячей прокатки и нормализации. На стадии нормализации используют печь для нормализации, которая вдоль направления движения полосы последовательно включает: секцию предварительного нагрева, секцию безокислительного нагрева, выходное окно печи, секции печи для последующей нормализационной обработки и герметизированную выпускную камеру. Давление в печи для нормализации распределено следующим образом: секция печи ниже по потоку вдоль направления движения полосы стали, прилегающая к выходному окну печи, имеет наивысшее давление в печи, давление в печи постепенно понижается от секции печи с наивысшим давлением в печи к секции печи в направлении к входу в печь для нормализации, и давление в печи постепенно понижается от секции печи с наивысшим давлением в печи к секции печи в направлении к выходу из печи для нормализации. 7 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.
Изобретение относится к области металлургии и может быть применено при обработке металлов давлением. Для снижения сопротивления металла деформированию и усиления релаксационных процессов на движущуюся проволочную или полосовую заготовку в области зоны деформации одновременно воздействуют СВЧ-излучением и импульсным током в продольном направлении вдоль заготовки, вызывающего электропластический эффект в металле при амплитудной плотности тока Jm примерно 103 А/мм2, длительности импульсов τ примерно 10-4 сек и частоте следования импульсов в несколько сот Гц в зависимости от скорости движения заготовки. Способ предусматривает также кратковременные остановки активного деформирования заготовок с целью предотвращения преждевременного упрочнения и для усиления в это время влияния СВЧ-излучения и импульсного тока до 30% за счет спинового разупрочнения и электропластического эффекта. В результате применения СВЧ-излучения усиливается третья составляющая электропластического эффекта в виде спинового разупрочнения металла, помимо действия «электронного ветра» импульсного тока, пластифицирующего металл, и пинч-эффекта собственного магнитного поля тока, создающего вибрацию металла. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к электроимпульсной обработке твердосплавных пластин режущего инструмента, и может быть использовано в металлообрабатывающей, машиностроительной и инструментальной отраслях промышленности. В способе обработки твердосплавных пластин режущего инструмента, включающем воздействие на пластины импульсным электрическим током, воздействие осуществляют импульсами электрического тока с частотой 10-100 кГц с энергией 1-100 кДж и длительностью воздействия 10-3-10-5 с. Повышается износостойкость инструмента и расширяются технологические возможности осуществления способа. 2 ил., 2 табл., 2 пр.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к обработке высокопрочных изделий, работающих при воздействии значительных динамических и циклических нагрузок. Для повышения ударной вязкости, усталостной долговечности и трещиностойкости стальных изделий при сохранении их прочности за счет формирования в стали дисперсной смешанной мартенсито-бейнитной структуры, надежности высокопрочных изделий способ включает нагрев заготовки до температуры аустенизации, пластическое деформирование, промежуточное охлаждение в область температур мартенситного превращения, дополнительный нагрев до температуры промежуточного (бейнитного) превращения 350°C и окончательное охлаждение, при этом промежуточное охлаждение после пластического деформирования осуществляют в расплаве селитры, нагретом до температуры 180-270°C, а пластическое деформирование заготовки осуществляют со степенью 20-40%. 2 ил.

Изобретение относится к химико-термической обработке металлов и может быть использовано для упрочнения деталей машин и инструмента в машиностроительной, металлургической, химической, строительной и других отраслях промышленности. Обмазку разводят в воде до пастообразного состояния, а затем наносят на поверхность детали. На поверхность детали наносят первый слой обмазки толщиной 0,1-0,2 мм, содержащей, мас.%: титан - 50-75, железо - остальное. Второй слой обмазки, содержащей, мас.%: диборид титана - 20-25, карбид бора - 70-75, фторид натрия - 2-3, иодид калия - 2-3, наносят толщиной 3-5 мм. Затем деталь с двухслойной обмазкой сушат на воздухе до получения твердой корки, нагревают в термической печи до температуры 900-1150°С и выдерживают при этой температуре в течение 0,5-4,0 ч. После окончания выдержки деталь закаливают, проводят низкий отпуск при температуре 180-200°С в течение 2 ч. Обеспечивается повышение стойкости и ресурса стальных деталей и энергоэффективности процесса упрочнения. 1 табл., 1 пр.
Наверх