Способ термической обработки крупногабаритных стальных плит

Способ термической обработки крупногабаритных стальных плит

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области термической обработки стали и можут быть использовано в машиностроении при обработке крупногабаритных плит и других деталей из конструкционных сталей, к которым предъявляют жесткие требования по точности размеров и форме после их закалки. Цель изобретения - улучшение качества термообработки путем уменьшения коробления плит. Сущность изобретения заключается в том, что плиты под закалку разворачивают навстречу одна другой одинаковыми поверхностями охлаждения, между плитами помещают втулки и болтами из жаропрочной стали через сквозные отверстия плит и промежуточные втулки жестко их фиксируют , в таком виде нагревают в печи и затем закаливают в закалочной среде. Благодаря этому при фазных превращениях плиты взаимно выпрямляют одна другую. После выгрузки из закалочной среды плиты остаются при проведении низкотемпературного отпуска в фиксированном положении, аналогичном при закалке. Это приводит к отпуску без деформации. 1 з.п. ф-лы. i (Л 1с 00 СдЭ to

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„12800 2 А1 цц 4 С 21 D 9/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Д Qg)g) s Я

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Iц " ц

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ щсщ, (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

КРУПНОГАБАРИТНЫХ СТАЛЬНЫХ ПЛИТ (57) Изобретение относится к области термической обработки стали и можут быть использовано в машиностроении при обработке крупногабаритных плит и других деталей из конструкционных сталей, к которым предъявля(21) 3861359/22-02 (22) 21.01.85 (46) 30.12.86. Бюл. N - 48 (71) Межотраслевой головной конструкторско"технологический институт техоснастки (72) А.С.Мирошников, В.В,Шуть и А.Ф.Крутиков (53) 621.785.79(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М- 571521, кл. С 21 D 9/06, 1975.

Фиргер Н.В. Термическая обработка сплавов. Л.: Машиностроение, 1982, с. 207. ют жесткие требования по точности размеров и форме после их закалки.

Цель изобретения — улучшение качества термообработки путем уменьшения коробления плит. Сущность изобретения заключается в том, что плиты под закалку разворачивают навстречу одна другой одинаковыми поверхностями охлаждения, между плитами помещают втулки и болтами из жаропрочной стали через сквозные отверстия плит и промежуточные втулки жестко их фиксируют, в таком виде нагревают в печи и затем закаливают в закалочной среде, Благодаря этому при фаэных превращениях плиты взаимно выпрямляют одна другую. После выгрузки иэ закалочной среды плиты остаются при проведении низкотемпературного отпуска в фиксированном положении, аналогичном при закалке. Это приводит к отпуску без деформации. 1 з.п., ф-лы.

1280032

Изобретение относится к термической обработке стали и может быть использовано в машиностроении при обработке крупногабаритных плит и других деталей из конструкционных 5 сталей, к которым предъявляют жесткие требования по точности размеров и форме после их закалки.

Цель изобретения — улучшение качества термообработки путем уменьше- ® ния коробления плит-.

Сущность способа заключается в том, что плиты до нагрева под закалку попарно разворачивают навстречу друг другу одинаковыми поверхностями охлаждения, между плитами помещают втулки и болтами из жаропрочной стали через сквозные отверстия плит и промежуточные втулки жестко их фиксируют и в таком виде нагревают. 20 в печи, затем закаливают в закалочной среде.

Благодаря такомужесткому скреплению двух плит при закалке в процессе фазовых превращений аустенита в мар. тенсит плиты взаимно выпрямляют друг друга, так как усилие изгиба первой плиты направлено против усилия изгиба второй аналогичной плиты.

Пример. 3Î

1. Крупногабаритные плиты, изготовленные из стали 12ХНЗА (начало мартенситного превращения Мн=100150 С), подвергались цементации и закалке.на твердость НКСэ 59-63, слой 35 цементации готовых плит Ь0,8-1,2 мм.

2, Плиты обрабатывались по трем вариантам.

2.1. Первый вариант — без применения закалочного пресса или терми- 40 ческого устройства по предлагаемому способу, с проведением холодной правки (рихтовки) на гидравлическом прессе до закалки и после закалки.

2.2. Второй вариант — с примене- 45 кием эакалочного пресса типа 5772 беэ проведения правки после закалки (до закалки правка проводилась на гидравлическом прессе после операции высокого отпуска нормализованных 50 после цементации плит).

2.3. Третий вариант - с применением термического устройства по предлагаемому способу беэ использования закалочного пресса и проведения операций правки после высокого отпуска нормализованных после цементации плит и после закалки.

3. Конструктивные данные: каждая плита имела 9 сквозных отверстий внутр, 22+0,52 (через этн отверстия проводилась сборка двух плит по предлагаемому способу); 67 отверстий глухих ф 12Н7, 0 = 13 " (с одной стороны плит);

116 сквозных резьбовых отверстий.

4. Обработка плит по первому варианту состояла иэ следующих операций, 4. 1. Нормализация заготовок (температура нагрева н выдержки 910 10 С, выдержка 3-5 ч) .

4.2. Черновая механическая обработка.

4.3. Цементация (температура

930+10 С, выдержка 20-21 ч).

4.4. Нормализация (температура

890 10 С, выдержка 3-4 ч).

4.5. Высокий отпуск (температура

660-700 С, выдержка 4-6 ч).

4 ° 6. Правка (рихтовка) на гидравлическом прессе П6330 или СВ 3 500 до получения неплоскостности плит не более 0,75 мм.

4.7. Контроль ОТК вЂ” контролировалась твердость НВ 160-240 и неплоскостность плит.

4.8. Получистовая механическая обработка.

4.9. Закалка в масле (температура масла 30-70 С).

4. 10. Правка (рихтовка) на гидравлическом прессе.

4.11. Контроль ОТК вЂ” проверялась неплоскостность плит после закалки и правки. Допускалась неплоскостность плит до 0,75 мм. Контролировалось отсутствие надрывов и трещин на поверхности плит.

4. 12. Обеэжиривание (мойка) в моечной машине (в 37-ном растворе лабомида, температура 85+ 10 С, выдержка 10-20 мин).

4.13. Ниэкотемпературный отпуск (первое старение), (температура

160-175 С, выдержка 16-20 ч).

4.14. Контроль ОТК вЂ” проверялась неплоскостность плит (допускалась— не более 0,75 мм) и твердость ННСэ

59-63.

4.15. Чистовая механическая обработка.

4.16. Низкотемпературный отпуск (второе старение), температура 160175 С, выдержка 4-6 ч.

4.17. Контроль ОТК вЂ” проверялась неплоскостность плит (допускалась—

12800 не более 0,25 мм), контролировалось отсутствие трещин и надрывов, твердость НКСэ 59-63.

4. 18. Отделочная механическая обработка. 5

4.19. Контроль ОТК вЂ” проверялось отсутствие шлифовочных трещин, а также неплоскостность плит и другие размеры по чертежу.

5. Обработка плит по второму ва- 10 рианту (см. и. 2.2): выполнялись все операции первого варианта за исключением операции 4.6.

6. По третьему варианту (см. п. 2.3) обработка проводилась анало- 15 гично первому варианту эа исключением операций 4.6 и 4.10.

7. Результаты обработки.

7. 1. По первому варианту во всех случаях плиты искривлялись (образо- 20 вывался горб) в направлении плоскостей с меньшим теплоотводом (плоскостей буз глухих отверстий), это потребовало применения холодной правки на гидравлическом прессе с приложением усилия 60-120 т для создания обратного прогиба плит, что приводило к образованию надрывови трещин на их поверхности. Брак по этим дефектам составлял 30-40 . В связи с невозможностью полностью выправить на гидравлическом прессе искривление плит, обработанных по первому варианту, неплоскостность последних допускалась до 0,75 мм. Это потребовало увеличения припуска на механическую обработку 1-1,25 мм на сторону, что привело к дополнительному расходу металла на стружкообразование. 40

7.2. При обработке по второму варианту после закалки в закалочном прессе неплоскостность плит не превышала 0,2-0,25 мм, последующая правка не потребовалась. Одна- 45 ко после свободного низкотемпературного отпуска (первого и второго старения) неплоскостность плит была увеличена до 1,1-1,2 мм. Учитывая это, потребовалось также увеличение припуска на механическую обработку до 0,9-1, 1 мм на сторону, что привело и в этом случае к дополнительному расходу металла на стружкообразование. 55

7.3. При термической обработке по третьему варианту с применением термического устройства по предлагаемому способу (без использования

32 4 эакалочного пресса) и до закалки и после закалки правка плит на прессе не потребовалась. Величина неплоскостности плит не превышала 0,2-.

0,4 мм. После первого и второго старения с использованием термического устройства по предлагаемому способу деформация плит была незначительной и не превышала 0,2 мм.

Предлагаемый способ термообработки может использоваться для бездеформационной закалки крупногабаритных плит 1000х800х60, 800х630х45 и других деталей из цементуемых и упрочняемых закалкой сталей (например, 12ХНЗА, 20ХНЗА и др.) универсально-сборной переналаживаемой оснастки (УСПО), гибких производственных систем (ГПС) "Жальгирис" и других иэделий, которые имеют следующую конструктивную особенность: поверхности охлаждения верхней плос-. кости плит больше нижней благодаря различному расположениюотверстий.Указанный способ может также использоваться во всех тех случаях, когда при закалке без использования закалочного пресса детали деформируются в одном направлении.

Предлагаемый способ термической обработки плит по сравнению с известными позволяет проводить бездеформационную закалку без применения сложных и дорогостоящих закалочных прес- сов; экономить электроэнергию и материалы, необходимые для работы закалочных прессов; не сооружать сложные подземные сооружения для подачи и откачки масла из закалочных прессов; не устанавливать агрегаты и арматуру для подачи сжатого воздуха и масла K закалочным прессам; не использовать площади термического цеха, необходимые для установки закалочных прессов; повысить точность по размерам и форме плит и других деталей после термообработки, так как при низкотемпературном отпуске и старении распад остаточного аустенита проходит в условиях жесткого скрепления соответствующими плоскостями плит, что исключает их коробление, благодаря чему можно уменьшить припуск на механическую обработку после этих операций термообработки и тем самым уменьшить расход металла на стружкообразование; уменьшить глубину цементованного слоя заготовок плит и продолжительность цементации, 12 так как уменьшается припуск на механическую их обработку.

Формула изобретения

Составитель А. Кулемин

Техред Л.Олейник Корректор М. Максимишинец

Редактор К. Волощук

Тираж 552

Заказ 7024/25

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

1. Способ термической обработки крупногабаритных стальных плит, преимущественно имеющих разные поверхности охлаждения и сквозные отверс" тия, включающий фиксацию, нагрев, выдержку и закалку в среде, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью

80032 6 улучшения качества термообработки, перед фиксацией плиты располагают попарно навстречу друг другу одинаковыми поверхностями охлаждения, размещают между ними втулки и фиксируют плиты между собой болтами иэ жаропрочной стали, пропущенными через сквозные отверстия, а после закалки проводят отпуск.

10 2. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что отпуск проводят при 170-190 С в течение 10-50 ч.