Способ изготовления плоских пружин
f) О П И С вЂ” А- Н- -Й Е
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
<")740844
Союз Советеиик
Социалистичесиик
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
I (6l ) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 01.02. 78 (21 ) 25 75 2 7 2/ 2 2-02 (5I )M. К.ч.
С 21 D 9/02
С 21 р 6/00 с присоединением заявки Ле—
Гввуднретеенный квинтет
СССР ао панаме нзебретеннй и еткритнй (23) Приоритет
Опубликовано 15.06.80. Бюллетень М 22
Дата опубликования описания 18.06.80 (53) УДК 621.755.. 79 (08 8.8) (72) Авторы изобретения
М. M. Кнороз, A. С. Калугин, E. A. Рогупин и Л. U. Рахман (7I ) Заявитель
Ленинградский стапепрокатный завод (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЛОСКИХ ПРУЖИН
Изготовление относится к области ма шиностроения, а именно к способам изготовления плоских пружин. Преимущественно оно может быть использовано дпя изготовпения плоских пружин из мартенситностареющих сталей, применяемых, например, 5 дпя кпапанов компрессоров.
В современном машиностроении дпя изготовпения пружин применяются угперодистые или низкопегированные стали.
Известен способ иэготовпения пружин иэ этих сталей (lj
Этот способ состоит в том, что холоднокатаная лента из углеродистой ипи низкопегированной стапи путем закалки с отпуском на промежуточном размере попучает мартенситную ипи бейнитную структуру, после чего прокатывается с обжатием до 70-90% на готовый размер. Из полученной ленты изготовпяют пружинные детали, ко-,ъ горые подвергают эакпючитепьному отпуску при 200-3ОО С.
Попучаемая пружина имеет низкую устапостную прочность при энакопеременноФ нагрузке, а это ведет к низкой стойкости, например, при использовании ее в качестве клапана компрессора. Кроме того, получаемая этим способом лента и пружины из нее имеют высокий показатель неппсскостности, а это не обеспечивает герметичности при испопьэовании пружин в качестве клапанов.
Известен способ иэготовпения плоских пружин из мартенситностареющих сталей, который применяпся на Ленинградском стапепрокатном заводе. Он заключался в том, что проводили закалку хоподнокатаной ленты и повторную холодную прокатку, затем попученную ленту нарезали на пружины нужных размеров и проводипи одностадийный отпуск при 400-500 С.
Однако при высокой устапосгной прочности полученных плоских пружин локаза4 тепь неппоскостности бып высоким.
Известен способ изготовления пружинной ленты из углеродистой стали $2) закпючаюшийся в закалке, обработке холодом и двухстадийном отпуске ленты при
3 740&4 температурах стадий 150-270 и 280400 С. Все операции по этому способу проводят на ленте.
Этот способ не обеспечивает попучЬния требуемых упругих и прочностных
5 свойств пружин и также не исключает их неппоскостность. А испопьэование этого способа для изготовления плоских пружин иэ мартенситностареюших сталей не дает нужных резупьт атон. 1О
Целью изобретения является повышение прочностных и упругих свойств и уменьшение неппоскостности пружины из марте нс итностареющих стеле й.
Поставпенная цепь достигается тем, что в известном способе, включающем закалку холоднокатаной ленты и двухстадийный отпуск, после операции закалки хоподнокатаной ленты производят повторно хоподную прокатку, затем иэ ленты нарезают пружины нужных размеров и на них проводят двухстадийный отпуск, при этом первую стадию ведут при 500-600 С в течение 1-2 ч, а втоо рую — при 400-500 С в течение 3-6 ч. д
Двухстадийный отпуск проводят в струбцинах из материала, обладающего
И1 Ti Мо Со AP Се Я Ve,001 02 125 88 085 23 32 034 03 018 Остальное
В таблице представлены результаты исследования механических свойств и показателей неппоскостности (поперечной и продольно й) пружин, полученных предпагаемым способом, известным способом с одностадийным отпуском и способом по патенту Швейцарии N" 343426 tl) Полученные слитки, выплавленные в открытой индукционной печи, подвергали ковке, зачистке, горячей прокатке. Затем осуществляли эакапку и холодную прокатку полученной ленты до толщины 0,3 мм.
По ходу прокатки осушествпяпи промежуточную закалку при толщина ленты 1,22 мм.
4(j
Закалка осуществпяпась в протяжной проО мышленной печи при 1000-1100 С в воду
Суммарная степень деформации при хоподной прокатке закаленной ленты с толшины 1,2 до 0,3 мм составила 75%.
Иэ полученной пенты нарезали плоские пружины нужного размера (60х60мм), которые подвергали захпючитепьной термической обработке — отпуску, который
50 осуществляли в две стадии:
1) отпуск при 550 С в течение 2 ч
2) отпуск при 400 С в течение 4 ч.
Двухстадийный отпуск проводили на пружинах зажатых B струбцины иэгото 55 ленные на сппаве 29НК, обладающего меньшим коэффициентом термического рас-6 ширения (4-5 10 1/град), чем пружинный материал.
4 меньшим коэффициентом терми ческого расширения, чем пружинный материал.
Холодная прокатка позволяет повысить уровень прочностных и упругих свойств.
Двухстадийный отпуск уменьшает показатепи неппоскостности.
Первая стадия отпуска при 500-600 С о в течение 1-2 ч дает разупрочнение и выпрямпение материала.
Вторая стадия отпуска при 400-500 С в течение 3-6 ч позволяет закрепить полученные результаты по устранению неппоскостности и увеличить прочность пружин.
Проведение операции отпуска пружин в струбцинах позволяет получить их высокую плоскостность. Ниже приведены конкретные примеры осуществления предлагаемого способа при граничных значениях температур отпуска.
Пример 1. Изготовляли ппоские пружины из мартенситностареющей стали, используемые для клапанов компрессоров.
Ислопьэовапи сталь следующего химического состава, вес.%:
Первая стадия отпуска позволяет попучить высокую плоскостность. Она осуществпяется при температурах, при которых идет начапьный процесс разупрочнения сплава, повышаются его пластические свойства, снимаются внутренние напряжения, При второй стадии отпуска происходит собственно упрочнение материала, необходимое дпя попучения высоких упругих свойств и использования материапа в качестве упругого элемента.
Пример 2. При условиях, анало- гичных примеру 1, отпуск осуществпяпи в о две стадии: 1) отпуск при 600 С в тео чение 2 ч, 2) отпуск при 500 С в течение 2 ч.
7408 44
380 С
130 2 14 64-72 16 1 О, 16 0,13
Известный
4 ч
Предлагаемый
1) 600 С
1 2 1 153 0,02 0,04
130 184
2) 500 С
4 ч
130 214
77 16 1 0,01 0,07
Предлагаемый
1) 550 С
2 ч
2) 500 С
Известный )1) 70 190 не более 0,12
П р и м е ч а н и е . Толщина всех лент 30 мм.
Проведенные эксперименты показывают,. что полученные пружины обладают высоки- мн механическими свойствами и низкими значениями показателей неппоскостности.
Использование предлагаемого способа изготовления плоских пружин по сравнению
40 с известными позволяет получить иружины с большой живучестью((130 кгс/мм .)
1. и низкими значениями показателей иеплоскостности (0,01-0,07 мм), что особенно необходимо для пружин, йспользуемых в качестве клапанов.
1. Способ изготовления плоских пру50 жин, преимущественно, из маргепситноста
° ° реющих сталей, включающий закалку холод,нокатаной ленты и двухстадийный отпуск, отличающийся тем, что, с цеSS
UHHHIlH Заказ 3158/32 Тираж 608 Подписное филиал ППП "Патент, .г. Ужгород, ул. Проектная, 4 формула изобретения лью повышения прочностных и упругих свойств и уменьшения иеплоскостности пружин, пзсле закалки производят холодную прокатку, а двухстадийный отпуск проводят на готовых пружинах в зажатом состоянии, при етом первую стадао отпуска ведут при 500-600 С в течение 1-2 ч, а вторую - при 40О-500 С в течение 36 ч. а.спб .1,отличаю шийся тем, что отпуск пружин проводят в струбцинах с коэффициентом термического расширения меньшим, чем у пружин б
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Патент Швейцарии N- 343426, 18с, 7/00, 1960..
2. Авторское свидетельство СССР
Л 519482, С 21 Э 9/ог, 1977 (ггрототип).
