Способ обработки металлических деталей

 

„„., ..ч-1т,,1 и Ц: с

11Г ,,чн Е.Р4а Ь

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союа Советских

Социалистических

Республик, >65!049 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 19.09.77 (21) 2525371/22-02 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано05.03.79.Бюллетень № 9

Дата опубликования описания 07.03.79

2 (51) М. Кл.

С 22 F 1/00

Гюсудерстее««ый юатет

СССР е«,аеии «зебрете«««

«от«рыт«й (53) УДК 621,787, .6(088.8) (72) Авторы изобретения

В. И. Bomos, И. Ф. Сидоров, П. Я Сурай и В. И. Цейтлин (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ

ДЕТАЛЕЙ

15

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для повышения долговечности металлических деталей, работающих в условиях знакопеременных нагрузок.

Известен способ упрочнения поверхностным наклепом деталей, заключающийся в том, что, с целью сохранения упрочняющего эффекта поверхностного наклепа в условиях асимметричного цикла нагружения при повышенных температурах, детали перед наклепиванием нагружают в рабочих условиях с выдержкой, обеспечивающей прохождение стадии интенсивной ползучести (1) .

Недостатком этого способа упрочнения и обработки является снижение эффективности наклепа после предваритель-. ного циклирования вследствие возникновения после циклирования необратимых ! субмикроскопических повреждений поверхности.

Известен также способ обработки металлических деталей, включаюший циклическое нагружение и наклеп, причем перед циклическим нагружением осуществляют предварительный наклеп, а при циклическом нагружении проводят 1

10% циклов от числа циклов до разрушения (2).

Предварительный и повторный наклеп стабилизируют и повышают долговечность изделий, однако появление субмикро"конических усталостных повреждений после циклирования продолжительностью 1-10% от числа циклов до разрушения сдерживает дальнейший рост долговечностити.

11елью изобретения является повышение долговечности изделий и их усталостной прочности.

Поставленная цель достигается тем, что перед повторным наклепом после циклического нагруження с поверхности детали удаляют слой толщиной 5-20мкм.

Способ осуществляют следуюшим образом.

° -...

3 :;- :.;.::: 65

Производят предварительный наклеп деталей, затем проводят циклическое нагружение. Перед повторным наклепом с поверхности детали удаляют слой толщиной 5-20 мкм. Удаление слоя металла с поверхности можно осуществлять травлением, электрополированием, вибрационным шлифованием или иным способом механической обработки. Предварительный наклеп обеспечивает стабилизацию степени наклепа поверхностного слои и остаточных напряжений. Последующая тренировка циклическим нагружением при повышенных или нормальных температурах вызывает разупрочнение поверхностного слоя — снятие наклепа и релаксацию остаточных напряжений.

Введение операции удаления поверхностного слоя толщиной 5-20 мкм обеспечивает гарантированную ликвидацию необратимых субмикроскоцических повреждений от циклического нагружения, устраняет очаги зарождения усталостных микротрещин. Повторный наклеп деталей после прохождения стадии разупрочнения формирует более устойчивый наклеп, обеспечивающий снижение скорости разупрочнения при действии рабочих нагрузок и значительно повышает долговечность деталей.

Пример. Петали из титанового сплава ВТ20 упрочняют известным и предлагаемым способами.

Известным способом проводился наклен поверхностей деталей микрошариками из стали ШХ-15, Ф 160-200 мкм, нагружение циклическими напряжениями

6С = 1,11>» цо 1000 циклов, повторное упрочнение микрошарикамиФ. 60—

200 мкм. Испытание на долговечность показало сэ 100200 циклов нагружений до разрушения.

Предлагаемым способом проводился наклеп поверхностей деталей и нагружение циклическими напряжениями аналогично известному способу, удаление с поверхности слоя толщиной 5 мкм вибрационньв шлифованием, повторное уп1049 рочнение мл .крошариками. долговечность деталей составила 835000-993000циклов, Увеличение толщины удаленного слоя

f до 15 мкм привело к повышению долговечности до 2.265800 циклов и до

3.561.400 циклов при увеличении глубины удаленного слоя до 20 мкм. Йалг нейшее увеличение толщины удаленного !

О слоя не вызывает интенсивного роста долговечности и целесообразно из-за значительного изменения геометрических параметров детали.

Из приведенных данных следует, что

1$ предлагаемый способ обработки деталей по сравнению с известгыми обеспечивает повышение долговечности деталей, работающих в условиях циклического нагружения, в 10-35 раз в зависимости от толщины снимаемого слои.

Эффективность способа подтверждена на деталях из хромо-никелевых деформированных сплавов, а также из высоколегированных сталей.

Ожидаемый экономический эффект при использовании изобретения лишь на одном предприятии составит около

32 тыс. рублей на одно изделие.

Формула изобретения

Способ обработки металлических деЗ талей, включающий предварительный. наклеп поверхности, циклическое нагружение, повторный наклеп, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения усталостной прочности и долговечности

4g изделий, перед повторным наклепом с поверхности детали удаляют слой толщиной 5-20 мкм.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М. 197650, кл. С 21 D 7/02, 1964.

2. Авторское свидетельство СССР

N 571100, кл. С 22 Г 1/00, 1976.

Составитель А. Зенцов

Редактор Ж, Рожкова Техред С. Мигай Корректор М. Ряшкр

Заказ 741/29 Тираж 726 Подписное

LIHHHHH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д., 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4