Способ упрочнения изделий

Способ упрочнения изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ, преимущественно валов, включающий нитроцементацию в газовой среде вначале с выдержкой при 840-850 С, затем с вьщержкой в процессе подстуживания при температуре выше Ас , с непосредственной закалкой с зтой температуры, о т. л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью снижения деформации и повышения эксплуатационной стойкости валов путем получения заданного распределения твердости по сечению, вьадержку в процессе подстуживания производят при температуре АС + 10°С, при этом углеродный потенциал в процессе выдержки при 840-850 С поддерживают равным 1,0-1,2, в процессе подстужива (Л ния 0,6-0,9, в процессе последующей выдержки 1,2-1,3.

СОКИ СОВЕТСКИХ

Н ЛЮ

PECflVSJIHH

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЖ (21 ) 3453191/22-02 (22) 14.06.82 (46) 15.01.84. Бюл ° 9 2 (72) Я.Д. Коган, IO.M. Лахтин, Н.К. Цуканова и Э.Ф. Чертов (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт механизированного и ручного строительно-монтажного инструмента, внбраторов и строительно-отделочных машин и Московский ордена Трудового

Красного Знамени автбмобильно-дорожный институт (53 ) 621. 785. 79(088. 8) (56) 1. Ассонов А.Д. Технология термической обработки деталей машин.

; М., "Машиностроение", 1969, с. 103, 141 °

2. Авторское свидетельство СССР

В 767233, кл. С 23 С 11/18, 1978..

3. Райцес В.Б. Технология химикотермической обработки на машиностроительных заводах. М., "Машиностроение", 1965, с. 221.

„.Я0„„ 1067063 А @В С 21 D 9/28) С 21 Р 1/78 (54)(57)..СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ, преимущественно валов, включающий нитроцементацию в газовой среде вначале с выдержкой при 840-850 С, о затем с выдержкой в процессе подстуживания при температуре выше Ac„ с непосредственной закалкой с этой температуры, о т. л и ч а ю щ .и й— с я тем, что, с целью снижения деформации и повышения эксплуата- ционной стойкости валов путем получения заданного распределения твердости по сечению, выдержку в процессе подстуживания производят при температуре Ae„ + 10 С, при этом углеродный потейциал в процессе выдержки при 840-850 С поддерживают рав- Я ным 1,0- 1,2, в процессе подстуживания 0,6-0,9, в процессе последующей выдержки 1,2-1,3.

С:

1067063 среде вначале с выдержкой при 840850 С, затем с выдержкой в процесо се подстуживания при температуре.выше Ас„ с непосредственной закалкой с этой температуры, выдержку в про5 цессе подстуживания производят при температуре Ас„ + 10 С, при этом углеродный потенциал в процессе

/ о выдержки при 840-850 С поддерживают равным 1,0-1,2, в процессе подсту 0 живания 0,6-0,9, в процессе после15

Изобретение относится к машиностроению, в частности к обработке валов электродвиrателей для рубанков, пил, перфораторов, молотков, применяемых в строительстве для строгания и распиловки древесины и бурения твердых пород гранита, бетона и кирпичной кладки.

Известны способы термообработки нагруженных валов из стали марок

40Х, 40ХН, 40ХНМ, заключающиеся в упрочнении зубчатого венца вала объемной закалкой или закалкой с нагревом ТВЧ Г11.

Недостатки укаэанных способов— значительные деформации и низкая твердость (45-52 HRC) зубьев, что приводит к быстрому износу зубьев валов.

Известен способ упрочнений изделий, включающий выдержку в нитроцементирующей газовой среде при 860870 С с изменением углеродного потенциала в процессе выдержки и закалку в масло (2).

Недостатком этого способа является то, что в результате закалки с высокой температуры происходит деформация валов (биение шеек валов

0,3-0 5 мм). Высокая твердость сердцевины (46-52 HRC) валов не позволяет произвести их рихтовку. Для проведения процесса рихтовки валы необходимо подвергать дополнительному отпуску. Кроме того, из-за высокой твердости сердцевины зубья валов скалываются в процессе эксплуатации.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является способ обработки изделий, включающий ступенчатую нитроцементацию путем выдержки при 840-850 С и 780 С с непосредственной закалкой и отпуск Г31.

Проведенные эксперименты показали,что коробление валов после нитроцементации с подстуживанием перед закалкой до температуры 780-800 С о ниже чем после закалки с темперао туры насыщения 840-850 С, и тем не менее биение шеек валов составляет 0,2-0,4 мм. При этом твердость поверхности 88-91 HR15N, а сердцевины — 45-50 HHC. Высокая твердость сердцевины не позволяет производить правку валов. В процессе эксплуатации зубья скалываются из-за твердости сердцевины.

Целью изобретения является снижение деформации и повышение эксплуатационной стойкости валов путем получения заданного распределения твердости по сечению.

Поставленная цель достигается тем что согласно способу упрочнения

Р иэделий, преимущественно валов, включающему нитроцементацию в газовой дующей выдержки 1,2-1,3.

Обработка по предложенному способу позволяет получить минимальное коробление валов. Правка валов не требуется, но в случае необходимости, они легко поддаются правке, так как твердость сердцевины 2836 HRC (для стали 40Х). Высокая твердость поверхности (88-90HR15N) и сердцевины (28-36 HRC) придают валам жесткость, достаточную для предотвращения искривления их в процессе эксплуатации. Проведение ступенчатой нитроцементации с подстуживанием перед закалкой до тем-пературы ниже Ас„ приводит к значительному снижейию твердости сердцевины нике 20HRC (для стали 40X).

Это вызывает искривление валов в процессе эксплуатации и преждевременный износ зубьев зубчатого венца.

В предложенном способе для сокращения длительности процесса нитроцементации нагрев до 840-850 С и выдержка при этой температуре осуществляется в атмосфере с повышенным углеродным потенциалом 1,0-1,2.

При подстуживании до температуры

Ac + 10 С снижается углеродный потенциал атмосферы до 0,6-0,9 для уменьшения насыщения диффузионного слоя углеродом до оптимального содержания. Повышение углеродного потенциала атмосферы до 1,2-1,3 при выдержке при температуре AC„ + 10 С в течение 5-10 мин необходимо для получения на поверхности сплошного тонкого слоя после закалки карбонитрида, обладающего высокой износостойкостью.

Способ осуществляют следующим образом.

Обработка валов электродвигателей из стали 40Х для пилы ИЭ5107 и пилы ИЭ5102В в печи Ц-75. Валы, установленные вертикально в гнезда приспособленйя, загружают в печь, подвергают нагреву до 840-850 С и выдерживают в течение 60 мин в атмосфере, получаемой в результате пиролиза триэтаноламина. В печь подается 100-110 капель в мин триэтаноламина. Затем температуру в печи снижают до 740 С + 10 С с одновременным снижением подачи триэтаноламина в печь до 50-60 капель в мин. При достижении температуры

1067063

Составитель Р.. Клыкова

Редактор М. Бандура Техред И.Метелева Корректор В- Гирняк

Заказ 11156/30 Тираж 540 ПодПисное

ВНПИПИ 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

740 C + 10 C увеличивают подачу тризтаноламина в печь до 100-120 капель в мин, выдерживают 5-10 мин и закаливают в масле.

После закалки валов на поверхности формируется диффузионный слой глубиной 0,15-0,2 мм. Структура слоя состоит из мартенсита и карбонитрида. Твердость поверхности слоя

88 — 90 НН15И, серццевины 2836HRC. Биение шеек вала менее

0 1 йм.

Валы электродвигателей для ручных машин раньше других деталей выходят из строя вследствие износа зубчатого венца, поэтому их долговечность зачастую определяет ресурс работы машины. Способ нитроцементации, обеспечивающий получение на поверхности карбонитрида, по сравнению с базовым способом, проводящимся при 820-870 С, позволяет эначи о тельно повысить износостойкость зубчатого венца вала. Ресурс машины увеличивается более чем на 10%.