Способ обработки деталей

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Респубпик

< 312835

/%. (61) Дополнительное к ввт. саид-ву (22) Заявлено 06.03.79 (21) 2732993/22-02 (51)М. Кл

С 21 D 1/78 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет —

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликоваио150381. Бюллетень Nо 10

Дата опубликования описания 15. 03. 81 (53) УДК 621.785. .79(088.8) (72) Авторы изобретения

В. И. Андрюшечки н, Ю.A. Коптев и В.М. Голубков

Московский ордена Октябрьской Революции и орд на Трудовбго

Красного Знамени институт стали и сплавов, (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ

Изобретение относится к термичес- кой обработке деталей из хромоникелевой стали в воздушной среде после газовой цементации в шахтных печах и может быть применено для других марок сталей, имеющих одинаковую или меньшую устойчивость аустенита цементованного слоя и серцевины по сравнению с хромоникелевой сталью.

Известны способы химико-термической и термической обработки, включающие газовую цементацию и специальные виды последующей термической обработки деталей ответственного назначения с целью получения требуемых свойств (1).

Известен способ термической обра- ботки цементованных деталей из хромоникелевых сталей, включающий приведение нормализации при 860-890 С высокого отпуска при 600-660 С и закалки, температура нагрева 780820 С L2$.

Изучение микроструктур при этом способе термической обработки показало, что структура цементованного слоя после цементации представляет собой переохлажденный аустенит и

° игольчатый мартенсит. Проводимая затем нормализация не вызывает какихлибо качественных изменений. !

После высокого отпуска структура

5 слоя состоит иэ пластинчатого и зернистого перлита, а также незначительного количества карбидов на глубине

0,5-0, 7 мм. С целью более полного завершения. фазовых превращений назначаются более длительные выдержки при нагреве под закалку. Существующий способ термической обработки в условиях воздушной среды приводит к значительному обеднению цементованного слоя углеродом и легирующими элементами, что снижает уровень внутренних сжимающих напряжений и.ухудшает прочностные и усталостные свойства деталей. Поэтому предусматривается удаление этой дефектной зоны шлифованием до (О, 3-0, 4 мм) .

Наиболее близким к предложенному является способ обработки из хромоникелевых сталей, включающий цементацию, высокий отпуск, нагрев под закалку, закалку, обработку холодом и низкий отпуск 1.31.

После высокого отпуска детали имеют структуру, аналогичную описан ному выше способу, поэтому укаэанные недостатки присущи и данному способу.

812835

Вид обработки

107, 7 11?, 7

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 701/32 Тираж 618 Подписное

В

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Цель изобретения — сокращение продолжительности обработки.

«

Поставленная цель достигается тем, что в способе обработки деталей из хромоникелевой стали, включающем цементацию, нагрев под закалку, закал- 5 ку, обработку холодом и низкий отпуск, после цемент ации проводят иэотермическую выдержку, а нагрев под закалку производят непосредственно после изотермической выдержки. Посадку деталей на изотермическую выдержку проводят при 580-600ОС, После иэотермического распада аустенита цементованный слой представляет собой однородную структуру, состоящую из пластинчатого перлита и глобулярных карбидов. Такая однородная структура позволяет не менее

I чем в 2 раза, уменьшить выдержку при нагреве под закалку.

Посадку деталей в печь для нагрева под закалку можно произвести срабЪ, к г/мм

Известный 10 7,6 112,0

Предлагаемый 107,2 112,0

Твердость цементованного слоя экспериментальных образцов на глубине 0,1-0,4 мм составляет 50-60 ед

HRC, содержание углерода 0,7-0,87В, у стандартных образцов 54-58 ед HRC, содержание углерода 0,5-0,75% на этой глубине с постепенным снижением до сердцевины. Микроструктура цементованного слоя экспериментальных и стандартных образцов состоит иэ мелкоигольчатого мартенсита с большим поверхностным содержанием глобулярных карбидов .у экспериментальных образцов. Микроструктура сердцевины образцов обоих вариантов одинакова и представляет собой мартенсит.

Использование предлагаемого спо- 45 соба термической обработки цементо ванной хромоникелевой стали обеспечивает по сравнению с известным способом высокие прочностные и усталостные показатели цементованных 5Q деталей; более высокое содержание углерода и легирующих элементов, а также стабильную твердость и износостойкость цементованного слоя при термической обработке на существующем оборудовании с воздушной средой1 значительный экономический эффект за счет сокращения длительности цикла термической обработки путем устранения разрыва во времени между цементацией и высоким отпусзу же по окончании изотермической выдержки или поднять: в печи температуру до эакалочной. Микроструктура цементованного слоя после закалки представляет собой мелкоигольчатый мартенсит с глобулярными карбидами.

Пример. Проводится газовая цементация стали марки 12«2Н4А

9 28 мм. Химический состав, %:

С 0,11; Сч 1,47; Ni 3,43. Глубина цементованного слоя составляет 1,5 мм, подача пиробензола 145 кап/мин.

Группа образцов подвергается посадке на изотермическую выдержку по достижении ими 600 С при охлаждении после цементации на воздухе. 3атем проводится упрочняющая термообработка, выдержка при нагреве под закалку составляет 20-21 мин (в 2 раза меньше по сравнению с известной технологией).

Данные механических свойств сердцевины представлены в таблице. д« p к«

Ъ кгм/см

15,2 68,7 15,2

16,4 67,2 15 0

16,4 68,1 17,2 ком, высоким от пуском и з ак алкой, а также, что наиболее важно, эа счет уменьшения времени выдержки в печи перед закалкой. Этим достигается повышенное содержание углерода и легирующих элементов в цементованном слое, что, в конечном итоге, увеличивает износостойкость и прочность деталей при их термообработке в воздушной среде.

Способ обработки деталей, преимущественно из хромоникелевой стали, включающий цементацию,нагрев под закалку,закалку,обработку холодом и низкий отпуск,отличающийся тем,что,с целью сокращения длительности обработки, цементацию производят с изотермической выдержкой при 580600 С в процессе охлаждения, и непосредственно после нее .производят нагрев под закалку.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Гудремон Э. Специальные стали.М«

1966, с. 299.

2. Минкевич A.H. Химико- термическая обработка металлов и сплавов.М., 1966, с. 76.

3. Минкевич A.Н.Химико-термическая обработка металлов и сплавов.М., 1965 с. 77.