Способ термической обработки поковок

 

Союз Советских

Социалистических

Рвснублик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (1)885295 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51)М. Кл. (22) Заявлено 170479 (21) 2754774/22-02 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

С 21 0 1/26

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий

Опубликовано 30.1181. Бюллетень Hо 44

Дата опубликования описания 30.1181 (53) УДК 621.785. 363 (088. 8) (72) Автор изобретения

И.И. Белугин

Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский

4 институт технологии автомобильной промышленности (71) Заявитель (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ПОКОВОК

Изобретение относится к термической обработке поковок из низколегированных цементуемых сталей перед их обработкой резанием.

Известен способ термической обработки (нор:лалиэация ) поковок иэ сталей имеющих минимальное время завер1 щения перлитного превращения до 1520 мин, заключающийся в аустенитизации с последующим охлаждением, на воздухе до комнатной температуры (1).

Однако способ не позволяет полу- . чить при последующей обработке резанием короткую стружку, что увеличивает расход режущего инструмента, вызывает его поломки, так как стружка при обработке наматывается на инструмент. В итоге это приводит к осТановкам автоматических линий, сни жая их производительность.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ термической обработки заготовок иэ среднелегированных цементуеьых ста.— лей;включающий аустенизацию, регулируемое охлаждение до температуры перлитного превращения со скоростью 220 град/мин, обеспечивающей образование 50-80% . полиэдрического феррита, изотермическую выдержку и охлаждение на воздухе. Способ позволяет устранить перечисленные выше недостатки при обработке среднелегированных цементуемах сталей, имеющих минимальное время завершения перлитного превращения от 20-30 мин до 4-6 ч (2 J.

Недостатком известного способа при обработке низколегированных цементуемых сталей является невозможность улучшения стружколомания, особенно при операциях чистового точения.

Цель изобретения заключается в

15 улучшении стружкообразования (стружколомания) при операциях чистового точения заготовок {поковок/ из низколегированных цементируемых сталей с минимальным временем завершения

20 перлитного превращения до 15-20 мин.

Поставленная цель достигается тем, что в извесном способе термической обработки поковок, включающем аустенизацию, охлаждение до температуры перлитного превращения со скоростью

2г20 град/мин, изотермическую выдержку и охлаждение на воздухе, перед иэотерМической выдержкой поковки нагревают до (Ac< .+ 30 С) - (Ас, ЗО 20 С), а после иэотермической вйдер885295 жки охлаждают до 550-620 С со ско0 ростью, обеспечивающей завершение перлитного превращения.

Улучшение .стружкообразования. при обработке резанием поковок из низколегированных сталей, объясняет,ся охрупчиванием феррита из-за перераспределения легирующих элементов между ферритом и аустенитом во время в.лдержки при температуре, лежащей ц интервале от Acq + ЗО C до Ас .200С, а так же наличием минимального количества феррита, образовавшегося при окончательном охлаждении, и тем, что химический состав остаточного аустенита после завершения изотерми ческой выдержки находится в интервале 15 квазиэвтектоидов температуры максимальной скорости перлитного превращения и точки Ac< .

Способ осуществляют следующим образом. 20

Производят нагрев заготовок из це.ментуемых низколегированных сталей с минимальным временем перлитного распада до 15-20 мин до,800-950 С, лежащей выше точки Acg,, затем выдерживают при этой температуре до завершения аустенизации. После этого медленно охлаждают до температур, лежащих на 10-60 С ниже точки Ас со ско1 ростью 2-20 град/мин, обеспечивающей образование 50-80% полиэдрического феррита, затем нагревают до температур в интервале от .. (Ас — 20 С) до (Ac< + 30 С) и производят изотермическую выдержку при этой температуре в течение 30 мин — 3 ч (зависит от марки сгали) и затем охлаждают до

550-620 С ""о скоростью, обеспечиваюо щей завершение превращения переохлажденного аустенита, после чего завершают охлаждение на воздухе до комнат- Щ ной т емпер атуры .

Производят термическую обработку образцов (34 мм и f = 170 мм), изготовленных из стали 15 X ГН2ТА. Для этой стали Ас 3 = 800 С, Ac4 = 710 С, о о температура максимальной скорости перлитного превращения 620оС и время ,завершения перлитного превращения

10 мин.

Образцы нагревают до 870 « 10 С и выдерживают 30 мин, а затем охлаждают до 660-670 С со скоростью

3,1 град/мин, обеспечивающей образование полиэдрического феррита в количестве, входящем в интервал 50-80%. о

После этого производят нагрев до 720 С и выдерживают при этой температуре в течение двух часов после чего охлаждают до 590-620 С со скоростью

6 б град/мин, обеспечивающей завершение перлитного превращения, затем д) охлаждают на воздухе.

Для получения сравнительных данных образцы подвергают обработке известным способом. Образцы нагревают до 870 С + 10 С и выдерживают.в те чение 30 мин, после чего охлажда т до 660-670 С со с) оростью

3,1 град/мин, обеспечивая образование полиздрического феррита в количестве 50-80%.. Затем ускоренно охлаждают до 610-620 С со скоростью

40 град/мин и проводят изотермичес кую выдержку в течение 15 мин с последующим охлаждением на воздухе.

Обработка проведена в двух лабораторных камерных печах, аустенизация проведена при 870-10оС- 30 мин.

Затем были проведены испытания на .стружколомание при продольном точении образцов V = 21,4 м/мин, S = 0,2 мм и 1 = 1 мм. Материал инструмента— сплав Т5К10.

Характеристики державки для неперетачиваемых пластинок: д-=-(, =-, „= = .

Стружколомание оценивают по среднему весу фрагмента (обломка) стружки.

Рекомендуемым является режим Р 3.

На основании экспериментальных данных охлаждение с температуры аустенизации не рекомендуется вести до температур ниже точки Ас, менее, чем на 10 С, так как замедляется процесс появления полиэдрического феррита, а следовательно снижается производительность термического оборудования.

Охлаждение до температур ниже точки Ас, более, чем на 60 С, ухудшает стружколомание при обработке резанчем.

Изотермическая выдержка при температуре выше точки Ac„. более, чем на 30оС, ведет к уменьшению количесва охрупченного феррита в.микроструктуре из-за увеличения доли аустенита в межкритическом интервале температур, а выдержка при температуре ниже точки Ас более, чем на 10 С, ведет к уменьшению времени контакта между переохлажденным аустенитом и ферритом из -за распада переохлажденного аустенита. Все это ухудшает стружколомание при резании.

После изотермической выдержки необходимо регламентировать первый о этап охлаждения до 550-620 С со скоростью, обеспечивающей завершение первра1цения переохлажденного аустенита. В противном случае возможно появление бейнитых или мартенситных участков в микроструктуре поковок вследствие повышения устойчивости аустенита после выдержки при температуре (Ac< . — 20 С) — (Ac + 30 С).

Формула изобретения

Способ термической обработки поковок, преимущественно из низколегированных цементуеЪых сталей, включающий аустенизацию, охлаждение до температуры перлитного превращения

885295

Составитель A . .Секей

Редактор Е. Лушникова Техред М.Рейвес Корректор B° . Вутяга

Заказ 10451/35 Тираж 621 Подписнбе

ВНИИПИ 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 со скоростью 2-20 град/мин, изотермическую выдержку и охлаждение на воздухе, отличающийся тем,.что, с целью улучшения стружкообразования при операциях чистового точения, перед изотермической выдержкой поковки нагревают до (Ас +

+30 С) — (Ас — 20 .С), а после иэотермической выдержки охлаждают.до 550620 C со скоростью, обеспечивающей завершение перлитного превращения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Шмыкав A.A Справочник термита.

Машгиэ, .1956, с 197..

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2726332/22-02, 1979.