Способ обработки деталей из высокопрочных сталей

Способ обработки деталей из высокопрочных сталей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (5о4 С 21 ?) 9/02

®Qppp p g

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ ®др.;ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3817831/22-02 (22) 22.11.84 (46) 23.04,86, Бюл, М - 15 (72) В.M. Чертов и И,Е, Алейкина (53) 621.785.79 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 259100, кл. С 21 D 9/02, 1968.

Авторское свидетельство СССР

9 182753, кл. С 21 D 9/02, 1963. (54)(57)СПОСОБ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ ИЗ

ВЫСОКОПРОЧНЫХ СТАЛЕЙ преимущественно пружинных, включающий закалку, отпуск и гальваническое покрытие, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения качества изделий за счет предотвращения водородной хрупкости при гальваническом покрытии, закалку проводят с изотермической выдержкой при температурах образования нижнего бейнита, а отпуск — при температуре на 60-100 С выше температуры изотермической выдержки.

1 1225864 2 и даже переходит из покрытия в стальную основу. В результате водородная хрупкость деталей из высокопрочных сталей, термически обработанных по обычному режиму (с закалкой в масле) усиливается, а не уменьшается. Влияние обезводороживающего нагрева связано не только с удалением водорода, но и с некоторым снижением уровня остаточньгх напряжений. Так как после проведения обработки по предлагаемому способу уровень остаточных напряжений существенно ниже и структура не повреждается водородом, необходимость в обезводороживающем прогреве о" падает. Этим и

Изобретение относится к термообработке и защитным гальванопокрытиям и может быть использовано при изготовлении деталей из высокопрочных сталей, в том числе пружинных, на кото†5 .рые наносится гальваническое защитное покрытие.

Цель изобретения — улучшение качества изделий за счет предотвращения водородной хрупкости при гальва- !О ническом покрытии.

Изотермическая закалка на нижний бейнит позволяет получить структуру, способную к дальнейшим превращениям в благоприятном направлении и суще- 15 ственно отличающуюся от мартенсита (структуры, полученной после обычной закалки в масле). Для нижнего бейнита характерно наличие субмикроскопических вьделений упрочняющей фазы и 20 меньшая плотность дислокаций, а также более низкий уровень остаточных напряжений. При более высокой, тем температура образования нижнего бей-, нита, температуре отпуска происходит 25 до определенного предела дальнейшее вьделение частиц упрочняющей фазы, имеющих благоприятную форму, размер и расположение, что ведет к одновременному повьппению прочности и пластичности без существенного изменения уровня остаточных напряжений. Вследствие происходящих изменений предотвращается водородная хрупкость: структура практически становится нечувствительной к воздействию водорода, проникающего в сталь в процессе нанесения гальванического покрытия.

Известно, что, например, в случае получения плотньгх осадков покрытия, 40 при обезводороживающем нагреве водород выделяется из стали не полностью обусловливается возможность совмещения обезводороживающего прогрева с отпуском.

После термической обработки по различным способам сталь марки

65С2ВА приобретает различные механические свойства и неодинаковую склонность к растрескиванию напряженной ленты при гальванопокрытии.

Данные приведены в таблице.

Из таблицы видно, что при обработке на одинаковую прочность, превьппающую допускаемый уровень, только изотермическая закалка на нижний бейнит и отпуск при температуре, на о

60-100 С превьппающей температуру образования нижнего бейнита, обеспечивает высокую упругость, высокую пластичность и предотвращает водородную хрупкость, так как не снижается пластичность < гали после гальванического покрытия, не происходит растрескивания напряженной тонкой ленты.

Пример 1. Кольцевые пружины из стали 65С2ВА с внутренним диаметром 9,2, высотой 3,5 и толщиной

0,5 мм обрабатывают следующим образом.

Проводят нагрев пружин до 870 С с последующим переносом в расплаво ленную селитру при 290 С, вьдержку в течение 1 ч и охлаждение на воздухе до нормальной температуры, затем о пружины нагревают до 370 С с 2 ч выдержкой и охлаждением на воздухе.

После гидропескоочистки и подготов- ки к нанесению покрытия (электрообезжиривание, декапирование, промывка) пружины кадмируются в стандартном цианистом электролите с нанесением слоя покрытия толщиной 915 мкм. Затем пружины заневоливают на 12 ч путем надевания на оправку диаметром 9,3 мм. После такой обработки и заневоливания на опытных партиях пружин не обнаружено остаточной деформации или растрескивания.

Л р и м е р 2. Распорные кольца, соединяющие 2 узла, имеют сечение

8 мм и сложный профиль. Они изготавливаются из трубной заготовки стали

ЗОХГСН2А. Термическая обработка этих деталей, имеющих только припуск под шлифовку, заключается в закалке, состоящей из нагрева до 900 С и изотермической выдержки при 240 С (температура образования нижнего бейни1225864

Растрескнвание ленты при покрытии

Реяииы термической б, ИПа обработки (xrc/ ) KCV9 кДп/м (кгс. и/см ) От но

V9 (кгс/им ) до пок

lie 1ef

1 540 8 . 31 (157) 245 (2,5) Закалка в масле, отпуск при 420 С

1813 (185) Бсть

1715 (175) 1540 . - 9 32 (1 57)

1372 9 40 (140) 274 (2,8) Нет

Закалка в масле, отпуск прн 460 С

Изотермическая закалка при 300 С

1882 (192) 32

609 (6,2) Изотеринческая закалка прн 300 С, отпуск прн 340 С

1550 l2 45 (158)

1470 13 47

1762 (180) 638 (6,5) Всть

Изотермическая закалка прн 300 С, отпуск при 380 С

1715

539

Нет (155) (175) (5,5) Ф

Твердость HRC 4&-50.

Фа

Тол цкна термически обработанной ленты 0,25 ии1 покрытие проводят при изгибе ленты до расчетного иапрнкения 1420 ИПа (145 irc/we ).

ВНИИПИ Заказ 2103/19 Тираж 552 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 та), и отпуске, состоящем из нагрева до 300 С в расплавленной селитре, о и 2 ч выдержке. После окончательной механической обработки и подготовки под покрытие на детали наносят из 5 стандартного цианистого электролита кадмиевое покрытие толщиной 15 — 21 мкм без обезводороживающего прогрева.

После обработки кольца имеют предел прочности 1568 ИПа (160 кгс/мм 10

HRC 45). сужение 577. При заневоливании колец и при нанесении покрытия на свидетель — напряженную пластину толщиной 0,5 мм трещины не образовываются. 15

Использование предлагаемого способа обработки деталей из высокопроч ных, преимущественно пружинных, сталей обеспечивает по сравнению с известным одновременное повышение упругости, пластичности и исключение поломок деталей после гальванопокрытия; нанесение гальванического покрытия, в том числе из цианистых электролитов, на детали с пределом прочности до 185 кгс/мм ; нанесение гальг ванических покрытий на пружинные детали толщиной 0,3 мм и менее (вместо допускаемой толщины более 0,3 мм); сокращение времени изготовления деталей за счет исключения ряда ручных операций при переходе на гальванопокрытие и исключения обезводороживающего прогрева; сокращение расхода электроэнергии за счет исключения сушки после лакокрасочного покрытия и обезводороживающего прогрева после гальванопокрытия; улучшение условий труда за счет замены лакокрасочных покрытий на гальваническое.