Способ обработки деталей преимущественно из железоуглеродистых сплавов

Способ обработки деталей преимущественно из железоуглеродистых сплавов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.зо„„д59з16 (50 4 С 21 Р 8/00

1 ° 2

OllMCAHHE ИЗОБРКТКНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ сыщения материала.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3974647/22-02 (22) 04.11.85 (46) 15.12.87. Бюл. М 46 (71) Институт проблем литья АН УССР (72) В.Г.Горенко и П.В.Русаков (53) 658 ° 512 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 737232, кл. В 23 P 25/00, 1977.

Welding Jcurnal, 1968, v.47, В 9, р.411.

t (54 ) (57 ) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ

ПРЕИ1УЦЕСТВЕННО ИЗ ЖЕЛЕЗОУГЛЕРОДИС-.

ТЫХ СПЛАВОВ, включающий статическое нагружение, вызывающее заданные нап ряжения в материале деталей, и выдержку под нагрузкой, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения качества обработки путем снижения остаточных напряжений, статическое нагружение осуществляют нагрузками, вызывающими напряжения 0,45

0,7 Oд, в процессе выдержки детали

I дополнительно намагничивают в переменном магнитном поле с частотой изменения направления поля 2-300 Гц до обеспечения полного магнитного на1359316

15

Изобретение относится к обработке деталей статической нагрузкой и магнитным полем и может быть использовано для снятия остаточных напряже ний в отливках.

Цель изобретения — повышение качества обработки путем снижения остаточных напряжений.

Сущность изобретения заключается в том, что кроме остаточных напряжений, деталь нагружают напряжениями от статических нагрузок, составляющими 0,45-.0,7 от предела текучести материала. В результате этого суммарные максимальные нагружения в деталях становятся близкими по величине к пределу текучести материала детали.

Реальные железоуглеродистые спла- 20 вы, содержащие большое количество углерода и других элементов и примесей, имеют в кристаллической структуре много дислокаций, которые окружены облаками котрела, При высоких концентрациях примесных атомов энергии . активации отрыва дислокации от закрепляющих атомов весьма велики, поэтому движение дислокаций должно происходить вместе с атмосферами окру- ЗО жающих их примесных атомов, При нагружении деталей статическими нагрузками, дающими нагружения меньше

0,45 предела текучести материала, не хватает усилий, чтобы дислокационный сегмент стал источником Франка.Рида, При увеличении статических напряжений до 0,7 предела текучести материала при дополнительном воздействии магнито-стрикционных явлений 40 благодаря наличию переменного магнитного поля дислокационные сегменты легко становятся источниками

Франка-Рида и при дальнейшем увеличении статических нагрузок рост уве- 45 личения количества этих источников замеряется, Воздействие на материал детали магнитных полей, периодически измео няющих на 180 свое направление, поз. 50 воляет достичь величины напряжений, меньших напряжений отрыва от атмосфер, но достаточных для возбуждения источников Франка-Рида. При этом слу. жащие источниками дислокационные сег 55 менты изгибаются до критического радиуса, увлекая за собой атмосферы примесных атомов. Изменение направо ления магнитного поля на угол 180 обусловлено тем, что такое изменение легко осуществить технически без использования сложных приспособлений.

Изменение направления магнитногo по о ля на угол, больший или меньший 180, хотя и дает положительный результат, но требует дополнительных устройств и технически затруднено, Оптимальной цикличностью изменения направления магнитного поля является 2-300 периодов в секунду.Если цикличность меньше 2 периодов в секунду, то длительность процесса снятия остаточных напряжений увеличивается, При увеличении цикличности больше 300 периодов в секунду дальнейшего ускорения процесса релаксации напряжений не происходиi:.

Использование для ускорения снятия напряжений полного магнитного насыщения материала детали при изменении направления магнитного поля обеспечивает получение дополнительных возможностей для превращения дис. локационного сегмента в источник

Франка-Рида, При этом облегчается перемещение дислокаций совместно с атмосферами примесных атомов. Если намагниченность материала меньше полного магнитного его насыщения,то количество дислокаций, способных стать источником Франка-Рида, уменьшается, а если больше полного магнит" ного насыщения, то количество источников увеличивается слабо, Сравнительное исследование действия способа-прототипа и предлагаемо- . го способа снижения уровня остаточных напряжений в деталях проводили в условиях ПО "Большевик" и в лабораториях Института проблем литья

АН УССР и лабораториях СКОБ.

Пример, В качестве объекта исследований использовали станины вальцов для резины, изготовляемые из стали марки Ст 25Л. Размер отливок:

2130х1080х240, преобладающая толщина стенок 20 мм. Черновой вес отливок

1140 кг.

Используемые в исследованиях режимы статического нагружения деталей и особенности технологии снятия напряжений представлены в таблице, Из данных таблицы видно, что режимы с обозначением 1-2 соответствуют способу-прототипу, режим 3 имеет величину напряжений от статических,1359316

I нагрузок меньше 0,45 от предела текучести материала и меньше предложенной цикличность изменения направления магнитного поля, и величину намагниченности, режим 11 имеет величину напряжения от статических нагрузок больше 0,7 от предела текучести материала и намагниченность материала 0,4 от его полной намагниченнос- 10 ти, Режим с обозначением 4-10 пол(((Показатели

Обозначение режима снижения уровня напряжений

l. 2 3 4 5 6

Величина максимальных остаточных напряжений в отливках, ИПа.46,1 46,7 45,7 45,6

46,3

46,4

Величина предела текучести материала отливок, #la

386,8 386,8 386,8 386,8

386,8 386,8

Максимальная величина напряжений от статического нагружения деталей,МПа

360 345

170

174

192

2il (0,44) (0,45) (0,50) (0,545) 1,5

50

Нет Нет

Нет Нет

0,85

1,0

1,0

1,0

29,2

29,6.32,4

29,8

Нет Нет. Время статического нагружения деталей,ч

0,651,5

0,51,0

0 5),0

0„5110

2-, . 22 5 2,5

Цикличность изменения направления магнитного поля, периодов/с

Степень магнитного насьпцения материала

Максимальная величина остаточных напряжений в отл1ивках после статических и магнитоциклических нагружений, ИПа ностью соответствуют предлагаемому способу.

Полученные результаты показывают, что по сравнению со способом-прототипом предлагаемый способ снижения уровня остаточных напряжений в деталях позволяет снизить остаточные напряжения с 34,3-36,1 до 28,1-29,8 МПа и уменьшить длительность процесса снятия напряжений в 2-5 раз, 1359316

Продолжение таблицы

Показатели

10 11

Величина максималь45,9 46,6

46 ° 2

45,8

46 ° 3

386,8

386,8 386,8 386,8

386,8

Максимальная величина напряжений 233 246 259 270 от статического нагружения деталей,МПа (0,605) (О,625) (0,67) . (0,70) 275 (О, 715) 235

200

300

170

100 ного насыщения материала

Максимальная вели1,0

1,0

1,0

О, 3-0,4

28,1

31,7

28,5

28,7

28,9

0,51,0

0,51,0

0,51,0

0,51,0

0,5-! 0

Время статического нагружения деталей,ч

Составитель А. Кулемин

ll, Горват Техред Л. Сердюкова Корректор, А.Зимокосов

Редактор

Заказ 6116/26 Тираж 550 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 11(-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предпричтие, r, Ужгород, ул,Проектная, 4 ных остаточных напряжений в от ливках, MIIa

Величина предела текучести материала отливок, ЕПа

Цикличность изменения направления магнитного поля, периодов/с

Степень магнитчина остаточных напряжений в отливках после статических и магнитоциклических нат ружений, МПа

Обозначение режима снижения уровня. напряжений