Способ восстановления стальных деталей

Способ восстановления стальных деталей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. СПОСЮБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ СТАЛЬНЫХ ДЕТАЛЕЙ путем цементации с нагревом пламенем дуги между графитовыми электродами, о т л ичаюш и и с я тем, что, с целью увеличения глубины диффузионного слоя и увеличения размеров изношенных деталей, один из элекгродов насаживают на изношенную часгь дегали. 2, Способ по п. 1, о т л в ч а ю п ш и и с я гем, чго нагрев производят до температуры оплавления поверкносТи детали в среде инертного газа. i (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

Э,ИЦЪ

РЕСПУБЛИК (д) С 23 С 9/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3278352/22W2 (22) 20.04.81 (46) 23.04.83. Бюл. М 15 (72) В. И. Антропов и Г. В. Бешнов (71) Московский ордена Трудового Красного Знамени гидромелиоративный институт (53) 621.785.5(088.8) (56) 1. Упрочнение и восстановление деталей металлургического оборудования.

Экспресс информакия, сер. 17, вып. 4, 1978, с. 1-41.

2. Авторское свидетельство СССР .М 850735; кл. С 23 С 11/00, 1978.

„,80„„1013514 А (54}.(57) 1. СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ

СТАЛЬНЫХ ДЕТАЛЕЙ путем цементации с нагревом пламенем дуги между графитовыми электродами, о т л и ч а ю— ш и и с я тем, что, с келью увеличения глубины диффузионного слоя и увеличения размеров изношенных деталей, один из электродов насаживают на изношенную часть детали.

2. Способ по n. l, о т л и ч а ю - ш и и с я тем, что нагрев производят до температуры оплавления поверхности детали в среде инергного газа.

1013514

Изобретение относится к химико-тер мической обработке металлов в углесодержашей среце и может быть использовано для восстановления стальных цеталеф. 5

Известны различные способы обработ. ки, применяемые для упрочнения и восстановления стальных деталей, например, термическая обработка, напыление и металлизация, диффузионные метоцы упрочне- О ния rig.

Недостатки известных способовдлительность обработки, необходимость сложного оборудования.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ упрочнения стальных петалей, включающий нагрев в углеродосодержашей среде до температуры насьпцения, выдержку и охлаждение, в котором нагрев и выдержку в углеродосодержашей среде производят в пламени дуги между графитовыми электродами при 1200-1400 С (2) .

Санный способ позволяет упростить процесс упрочнения стальных цеталей, однако не обеспечивает большой глубины диффузионного слоя и восстановление размеров изношенных деталей.

1Яель изобретения - увеличение глу» 30 бины диффузионного слоя и увеличение размеров изношенных деталей.

Поставленная цель достигается тем, что в способе восстановления стальных деталей путем цементации с нагревом пламени дуги между графитовыми электродами, один из электродов насаживают на изношенную часть детали.

Нагрев производят до температуры

1 оплавления поверхности детали в среде 4р инертного газа.

Способ осуществляется следующим образом.

Для восстановления сработавшихся частей деталей, изготовленных из вы- 45 соко- или малоуглеродистой стали, используют графитовые втулки, которые вставляют внутрь деталей (полых) или надевают на них (валы, стержни).

Графитовая втулка выступает в роли одного из электродов, необходимых цля созпания электрической дуги. Стальные детали в графитовых втулках нагревают до температуры начала плавления стали, а затем выдерживают при такой температуре цо насыщения стали атомами углерода, вследствие чего происходит утолщение границ зерен металла, так называемое вспучивание" и в результате общее увеличение размеров детали, причем вспученный слой после охлажцения имеет прочность в 2-3 раза большую, чем основной металл. Инертный газ необходим цля предотвращения образования окалин.

Пример 1. Для обработки сработавшихся частей внутренней поверхности цилиндра в последний вставляют графитовую втулку, прилегающую к обрабаты ваемой поверхности цилиндра. цилиндр вместе с втулкой устанавливают на огнеупорную поцставку. Графитовые втулку и электроц подключают к источнику тока промышленной частоты напряжением 36В и силой тока 150А. Затем замыкают их между собой при этом загорается элект6 рическая дуга с температурой 3500 С, которая нагревает графитовую втулку по 1700-1800 С, а через нее и цеталь ° до 1400-1500 С, Время нагрева и выдержки при этом составляет 40 с. В результате перехоца углеропа в кристаллическую решетку стали происходит "вспу» чивание" обрабатываемой поверхности цилиндра, пиамегр ее увеличивается or 5

qo 6 мм, соответственно уменьшается диаметр графитовой втулки. Процесс ведут в среде инертного газа СО (в другом варианте в аргоне). После охлаждения цилиндр направляют на дальнейшую обработку (шлифовку, полировку), после чего его могут повторно использовать по своему назначению.

Пример 2. Для обработки сработавшихся наружных частей, например, стального вала на него насаживают втулку и устанавливают огнеупорную подставку. Подключают графитовую втулку и размещенный снаружи графитовый электрод к источнику тока промышленной частоты.

Далее процесс ведут анологично примеру 1, Результаты испытаний детали 6 30 мм и длиной 250 мм из стали 20 по предлагаемому способу и по известному показаны в таблице.

1013514

Время нагрева, с 15 ЗО ЗО-6О

Температура нагрева 1200-1400 1500-1600 детали, о С

Поцача инертного газа

Поцавался СС в течение 5 мин

Нет

Временное сопротив ление разрыву Д 1.10 Па 200

260

Предел текучести т>1 «0

150

160

Относительное удлинение, д %

Твердость, Н

30

Глубина цементации, мм 0,2 м

2,5

Увеличение диаметра цетапи, мм

На 3,03

Нет

Расход графитовых электроцов, см /с

0,133

0,0001

Составитель P. Клыкова

Рецактор H. Гунько Техрец М Тапер Корректор М. немчик

Заказ 2947/36 Тираж 954 Поцписное

ВНИИПИ Госуцарственного комитета СССР по цепам изобретений и открытчй

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгороц, ул. Проектная, 4

Преимушества предлагаемого способа состоят в том, что обработанные или стальньи детали можно использовать повторно, т.е. увеличивается срок их службы.

Экономия от его использования составит 5-6 тыс. руб. на 100 стальных валов крановых электродвигателей диаметром 50-60 мм и длиной рабочей час ти 120 мм в связи с увеличением срока их службы в 2 раза.