Способ закалки нитроцементованных стальных деталей

Способ закалки нитроцементованных стальных деталей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ЗАКАЛКИ НИТРОЦЕВвВНТИРОВАННЫХ СТАЛЬНЫХ ДЕТАЛЕЙ,включающий подстуживание после нитроцементации до 800-825 С и закалку, отличающийся тем, что, с целью повьоиення прочности, перед закалкой проводят дополнительное подстуживание поверхностного слоя до температуры на 50-70с ВЕВое точки АГ в течение 0,5 - 5 мин.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

И О

РЕСПУБЛИН

09) (10 (Я)С 2 Р 1 78

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАН ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К .ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ, (21) 3311886/22-02 (22) 29. 06.81 (46) 23. 03.83. Бюл. и 11 (72) И. Н. Попов, М.Д. Цырлин, A.A.Лабутин, В.Г. Никитченко, Ю.П.Шубин,,Е.Б. Напирай, M.П. Полякова, О.В.Шу маков и В.Н. Овсянников (53) 621 ° 785.79(088.8) (56) 1. Справочник металлурга. Под .ред. A.Ã. Рахштадта и др.. M., Иаши-. ностроение, 1976, т. 2, с.356-358. (54) (57) СПОСОБ ЗАКАЛКИ НИТРОЦЕИЕН"

1ИРОВ ННЫ . СТАЛЬНЫХ,ЦЕ1АЛЕИ в л щйй подстуаивание после нитроцементации до 860-825 С и закалку, о т— л и ч а ю.щ и и с.я тем, что, с целью повышения прочности, перед закалкой проводят дополнительное подстуживание поверхностного слоя до температуры на 50-70 С выше точки

Ar в течение 0,5 - 5 мин.

1 006507

Изобретение относится к машиностроению, в частности к методам упрочнения химико-термической обработкой и может быть использовано на предприятиях тракторного и сельскохозяйственного машиностроения, в авиационной, нефтяной промышленности и других отраслях техники, где нужно обеспечить высокую прочность шестерен и других деталей.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ закалки нитроцементированных стальных деталей, включающйй высокотемпературную нитроцементацию, подстуживание до 800-825 С и ступенчатую закалку в масле, или расплавах солей.

Температура подстуживания 800о

825 С превышает критическую точку

Ас> сердцевины стали (1) .

Недостатком известного способа закалки является то, что поверхностный диФФузионный слой после подстуживания имеет крупное зерно аустенита и после закалки приобретает струк. туру крупноигольчатого мартенсита с большим количеством остаточного аустенита. В результате получаются заниженные характеристики прочности поверхностного слоя, а значит, и заниженные характеристики усталостной прочности, контактной выносливости, которые зависят от прочности поверхностного слоя, что снижает надежност деталей.

Целью изобретения является повышение прочности нитроцементированных изделий °

Цель достигается тем, что согласно способу закалки нитроцементирован ных стальных изделий, включающему подстуживание после нитроцементации до 800-825 С и закалку, перед закало кой производят дополнительное подстуживание поверхностного слоя до температуры на 50-70 С выше точки А»»

Способ осуществляется следукщим образом.

После процесса нитроцементации и подстуживания до 800-825 С производится перенос деталей в секцию дополнительного подстуживания поверхностного слоя (среда — соляная ванна, газовая среда), где осуществляется подстуживание только поверхностного слоя деталей до температуры выше критической .точки Arg поверхностного слоя на 50-70"С в течение 0,5-5 мин в зависимости от массы детали. Время подстуживания выбирается экспериментальным путем. Далее следует охлаждение в масле, осуществляемое обычнж образом.

При дополнительном подстуживании только поверхностного нитроцементиро

ВНИИПИ Заказ 2054 4

Филиал ППП "Патент", ванного упрочненного слоя до температуры выше критической точки поверхностного слоя Аг на 10-40 С имеется о ! опасность выдел ения в сердцевине изделия феррита, снижающего прочность и другие характеристики иэделия.

В проводившихся экспериментах при дополнительном подстуживании поверхностного слоя ниже укаэанных граничных значений, при изучении микрострук.

10 туры в сердцевине деталей обнаружены небольшие выделения феррита.

При дополнительном подстуживании поверхностного нитроцементированного упрочненного слоя до температуры вы15 ше критической Аг,,точки поверхностного слоя на 80"C и выше не может быть достигнуто достаточное повышение прочности, так как степень подстуживания невелика, и как следствие, не удучшается микроструктура поверхностного слоя, не снижается содержание остаточного аустенита.

Предложенный способ опробован на стали 20ХНЗА. Нитроцементация проводилась при 870оС в течение 10 ч, подстуживание до 820ОС в течение 2 ч, . дополнительное охлаждение поверхностного слоя до 740 С в течение 1 мин и последующая закалка в масле. Температура дополнительного подстуживаЗО ния выбиралась из следующих соображений: для стали 20ХНЗА точка Аг4 равна 700 С, учитывая что азот дополь нительно снижает положение этой точ.ки на 20 С, точка Ar, для нитроцемен35 тированной стали 20ХНЗА может быть при, нята равной 680 С.Температура дополнительного подстуживания 680+60=740 С.

Глубина нитроцементированного слоя

0,9 мм для обоих способов обработки, 4р твердость на поверхности образцов

58 ННС., Предел прочности при изгибе нитроцементированного слоя для стали

20ХНЗА, обработанной по предлагаемому способу, 206 кгс/мм, а после об° 45 работки по известному способу

182 кгс/мм, т.е. предлагаемый способ позволяет повысить предел прочности при изгибе на 13%. При этом ударная вязкость стали не снижается, 5О что очень важно для повышения надежности деталей и составляет для предлагаемого способа 3,5 кгсм/см, а для известного — 3,1 кгсм/см, Таким образом, введение дополнительного подстуживания при температуре выше Аг» на 50-70 С позволяет увеличить прочность нитроцементироных деталей без снижения ударной вязкости, что в конечном итбге повысит надежность тяжелонагруженных деталей типа шестерен и т.д.

Экономическая эффективность от внедрения изобретения составит

71280 руб. в год.

2 Тираж 566 Подписное

r,Ужгород,ул.Проектйая,4