Способ закалки

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСЛНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 16.04.81 (21) 3280630/22-02 f/)) М.Кп з с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

С 21 П 1/10

Государстаеттный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

Опубликовано 07.1182 ° Бюллетень Мо 41

Дата опубликования описания 07 ° 11 ° 82 (33) УДК 621. 785. .545(088.8) С.А.Лоннар, А.И.Григорьев, И.П.Янович, Л.В.Захтаревич и E.Ë.Фигурин (72) Авторы изобретения

Физико-технический институт АН Белорусской ССР (71) Заявитель (54) СПОСОБ ЗАКАЛКИ

Изобретение относится к термической обработке металлов и может быть использовано в инструментально-штамповом производстве, например, при 5 контурной закалке рабочих кромок матриц разделительных штампов.

Известен способ индукционного контурного нагрева рабочих кромок матриц разделительных штампов под закалку, нключающий нагрев кромок ленточным индуктором, частично выступающим над уровнем охлаждающей жидкости. Способ обеспечивает саморегулирование индукционного нагрева контуров сравнительно простой конфигурации (1) .

Недостатком данного способа является то, что он не обеспечивает равномерность нагрева контуров сложной геометрии, например, включающих острые угловые выступы.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигае-. мому результату является способ индукционного нагрева деталей, включающий нагрев ленточным индуктором, час- 2з тично погруженным в охлаждающую жидкость, при осуществлении которого в зазоре между индуктором и деталью помещают соль с температурой плавления, соответстнуютдий температуре 30 закалки детали. способ обеспечивает самофиксацию и контроль температуры нагрева по расплавлению соли L 2).

Однако применение известного способа не обеспечтлнает равномерную закалку контурон, содержащих острые выступающие углы. При нагреве таких контуров напряженность магнитного поля изменяется вдоль биссектриссы угла приблизительно по закону обыиного поверхностного эффекта, однако убывание поля вдоль биссектриссы протекает медленнее, чем вдоль нормали к сторонам угла. В результате при углублении внутри тела вдоль биссектрисы угла в случае углов,равных или меньше прямого, плотность тока сначала возрастает, не достигая, однако, того максимального значения, которое имеется на наружной поверхности вдали от ребра, затем убывает приблизительно так же, как и магнитное поле. Поскольку плотность индуктированногo тока на острых углах значительно ниже по сравнению с другими участками, а сам процесс нагрева янляется скоростным, то, как правило, острые выступающие углы остаются недогретыми, Лля получения равномерного нагрева ттеобходтлмо ттерерас971В93 пределение тока с повышением его плотности непосредственно в угловой части выступа, цель изобретения — повышение равномерности закалки контуров с острыми угловыми выступами. 5

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе закалки преимуществе шо режущих кромок матриц разделительных штампов включающем нагрев контура ленточным индуктором, kQ и охлаждение, согласно изобретению при нагреве производят замыкание элек::рической цепи IIo острым выступам„. замыкание осуществляют магнитными контактами. 15

На чертеже приведена схема, поясняющая способ.

Способ осуществляют следующим об разом.

Над ленточным индуктором 1, подклю- О ченным к источнику токов высокой частоты, размещают с заданным зазором изделие 2 (например, матрицу разделительного штампа) и производят замыкание электрической цепи участка контура по острым выступам, например,посредством контакта 3 (медной пластины) соединенной с магнитом 4. После этого включают нагрев, и при достижении контуром температуры закалки источник нагрева отключают и производят охлаждение в соответствующей среде (н зависимости от закаливаемого материала) . . При возбуждении электромагнитного поля в ленточном индукторе 1 в нагреваемом контуре изделия 2 индуктируется ток. На участке .контура, замкнутого контактом 3, ток разделяется на две ветви, одна из которых направлена по контакту З,а другая — 40 вдоль замкнутого участка контура.

B результате обеспечивается протекание индуктированного тока непосредственно через угловую кромку ныступа, что способствует повышению плотности тока в остром угловом выступе и, как следствие, более ранномерному нагреву по контуру в целом.

При достижении угловыми выступами температуры магнитных превращений (точка Кюри) нагреваемый материал (например, углеродистая инструментальная сталь) теряет свои ферромагнитные свойства и контакт 3 отсоединяется от детали под действием собственного веса, либо под дейст нем пружины, Поскольку температура точки Кюри для углеродистых инструментальных сталей УЦ, У9 и других находится в области закалочных температур этих сталей, то применение магнитных контактов обеспечивает контроль температуры закалки и саморегулирование процесса нагрева (саМоотключение контакта при потере нагретым металлом магнитных свойств) . 65

НРС для угловых выступов

Способ

Твердость

15 2? 30 45 90

Прототип

32 32 ЗВ 44 48 (60) (59) (61) (62) (59) Предлагаемый

60 59 61 61 62 (60) (61) (60) (59) (60) Как показывают сравнительные испытания (см. таблицу), при нагреве и закалке по предлагаемому способу наблюдается равномерность закалки в . пределах 59-62 ед. HRC, в то время как известный способ не обеспечивает равномерности закалки (твердость HRC . колеблется от 32 ед. в угловой части rro 62 ед. на прямолинейных участках).

Эффективность использования предлагаемого способа достигается эа счет повышения качестна термообработки матриц разделительных штампов и расширения технологических возможностей способа контурной закалки с применением индукционного нагрева.

Формула изобретения

1. Способ закалки преимущественно режущих кромок матрицы разделительных штампов, включающий нагрев

Прием замыкания электрической цепи может эффективно использоваться и на тех участках контура, на которых присутствует перегрев за счет понышенной плотности тока (например, н угловых впадинах)

Л р и м е р. Проводят нагрев под закалку контуров образцов рабочих матриц с острыми угловыми выступами

15, 22, 30, 45 и 90 . Размер рабочего окна матрицы 60х80 мм, высота выступов 1 -20 мм. Материал образцов сталь УВА, источник нагрева — ламповый генератор, частота тока

66 крц, индуктор — ленточный с токоприводом иэ медной ленты толщиной

1,5 мм, шириной (высотой) 20 мм.

По базовому варианту прототипу нагрен производят с размещением между индуктором и образцом порошка соли

NaC1. Сравнительную оценку производят го замерам твердости HRC н.угловой части выступа на минимально возможном расстоянии от кромки.

В таблице приведены результаты обработки (в скобках приведены значения твердости на прямолинейных участках контура).

971893

Составитель И. Липгарт

Техред Т.Фанта Корректор Г. Решетник

Редактор К. Волощук

Заказ 8483/10 Тираж 587 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета CCCT по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул ° Проектная, 4 контура ленточным индуктором и охлаждение, отличающийся тем что, с целью повышения равномерности закалки контуров с острыми выступами, при нагреве производят замыкание электрической цепи по острым выступам.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что, замыкание электрической цепи осуществляют магнитными контактами. I

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Довнар С.А. и др. Контурная закалка матриц. — "Промлаленность

Белоруссии",. 1974, Р 4, с. 89.

2. Авторское свидетельство СССР

505706, кл. С 21 D 1/10, 1974,