Способ обработки закаленных стальных изделий

Способ обработки закаленных стальных изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к машинострое- .нию, в частности к обработке закаленных изделий. Цель изобретения - повышение долговечности за счет уменьшения износа и снижения коэффициента трения. Закаленные образцы из стали ХВГ подвергались воздействию одиночного импульса электрического тока плотностью 3200 А/см при длительности 5 с. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 21 0 9/30

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4708012/02 (22) 21.06.89 (46) 15.03.92. Бюл. N. 10 (71) Пермский политехнический институт (72) Ю.И.Рагозин, И,А.Оборина и Б.А.Полянин (53) 621.785.3; 669;15.194(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 827563, кл. С 21 0 1/30, 1981.

Вестник Харьковского политехнического института, 1973, М 81.

Гринченко Е.Г. Снятие остаточных напряжений импульсным магнитным полем.с.

65-68, Изобретение относится к управлению интенсивного механического изнашивания материалов, повышению иэносостойкости и долговечности сталей за счет снятия остаточных напряжений, являющихся следствием их технологической и термической обработки и может быть использовано в металлургии, машиностроении и т.д. как способ получения иэносостойких материалов и надежных конструкций. подверженных механическому изнашиванию при движении относительно них жидкой, газообразной или твердой среды.

Цель изобретения — повышение долговечности путем снижения коэффициента трения и уменьшения износа.

Поставленная цель достигается тем, что согласно предлагаемому способу обработки закаленных стальных изделий, включающему воздействие одиночного импульса электрического тока, воздействуют импульсом

„, Ы„„1719444 А1 (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЗАКАЛЕННЫХ

СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к обработке закаленных изделий. Цель изобретения — повышение долговечности за счет уменьшения износа и снижения коэффициента трения. Закаленные образцы иэ стали ХВГ подвергались воздействию одиночного импульса электрического тока плотностью 3200 A/ñì при длительности 5 10 с. 1 табл.

Ю длительностью 5 10 с при плотности тока

3200 А/см .

Исследования иэносостойкости и коэффициента трения материалов, применяемых для реальных пар трения, проводили на ма- - вине трения МИ-1М по схеме плоская колодка — диск при нагрузке на узел трения от в

3 до 54 кгс, скорости скольжения 1 м/с, . сО температуре топлива ТС-1 60 С и продолжительности каждого опыта 3 ч.

Образцы — колодки, которые подвергали обработке с целью снятия остаточных напряжений, были выполнены в форме параллелепипеда 8х8ХЗО мм и изготовлены из стали ХВГ, термообработанной на твердость 61 HRC. Режим термообработки включал: закалку 850 С +10 С, масло + отпуск

170 С, 2 ч. В качестве контртела использовдли образцы — диски диаметром 40 мм иэ стали Х12М твердостью 63 HRC. Критерием оценки износостойкости был выбран объемный насос на образце- колодке за время

1719444 испытания 3 ч. Величину объемного износа рассчитывали на основании профилирования "дорожек" трения на образцах-колодках. Для этого после 3-часового трения с помощью профилографа-профилометра мо- 5 дели 201 записывался рельеф поверхности образца-колодки в направлении, перпендикулярном продольной оси "дорожки" трения.

Каждая "дорожка" профилографировалась трижды при следующих условиях записи: вер- 10 тикальное увеличение х 2000; скорость движения ленты 200 мм/мин.

Далее на профилограмме замеряли глубину "канавки" износа и, принимая сечение

"канавки" за круговой сегмент, рассчитыва- 15 ли объем изношенного материала. На основании расчетов, проведенных на ЭВМ, были составлены переводные таблицы глубины

"канавки" (через каждые 0,24 мкм) в объем- 20 ный износ (V, ммз).

Было установлено, что относительная погрешность определения величины износа по данной методике составила+11 . В течение всего времени испытаний осуществ- 25 лялась автоматическая запись момента трения. Коэффициент трения рассчитывался по формуле

f ìM Tå г Рос 30 где Мтр — момент трения, снимаемый с диаграммы, кгс.см;

P

Относительная погрешность измерения момента трения на машине МИ-1М составляла 110$.

Примеры конкретной реализации предлагаемого способа повышения износостой- 40 кости для закаленной стали XBI приведены в таблице.

ll р и м е р 1. Образцы из стали ХВГ в форме параллелепипеда SxGx30 мм, термообработанные по предлагаемому режиму, 45 подвергали износу по указанной методике.

Величина износа, определенная как среднее значение по 10 образцам, составила после работы каждого иэ образцов в тече50 ние 3 ч и нагрузке на узел трения 24 кгс—

0,041 мм, а при нагрузке 54 кгс — 0,116 мм .

Рассчитанные по формуле(1) коэффициенты трения равны соответственно: f)a = 0,09687;

f)6 = 0,08981.

Пример 2. Оразцы из стали ХВГ по форме и термообработке, аналогичные примеру 1, были подвержены воздействию одиночного импульса электрического тока плотностью при длительности импульса 5

10 с; напряжение 700 В, а затем исследовали на износостойкость аналогично образцам из примера 1. Их износ как среднее арифметическое по 10 испытанным образцам оказался равным при нагрузке 24 кгс—

0,027 мм и при нагрузке 54 кгс — 0,045 мм, а определенные коэффициенты трения соответственно f2a - 0,08125: f26 = 0,07546.

Затраты времени на полное снятие остаточных напряжений в одном образце с учетом времени заряда конденсаторов установки составили 20 с, тогда как у прототипа получение направленной структуры в образце с целью повышения его износостойкости составляет 6 ч.

Как видно из результатов, приведенных

sтаблице,,а также по сравнению с прототипом предлагаемый способ повышения иэносостойкости закаленных сталей позволяет повысить долговечность стальных изделий за счет уменьшения их износа от 1,5-2,6 раз; снизить коэффициент трения в трибосопряжении на 16 ; повысить качество металлопродукции за счет полного снятия остаточных макронапряжений во всем изделии; снизить затраты времени (в расчете на один образец) в несколько сот раэ на электрообработку образца с целью повышения его износостойкости.

Формула изобретения

Способ обработки закаленных стальных изделий, включающий воздействие одиночного импульса электрического тока, о тл и ч а ю шийся тем, что. с целью повышения долговечности за счет уменьшения износа и снижения коэффициента трения, воздейстауют импульсом длительностью 5

10 с при плотности тока 3200 Аlсм .

1719444

Составитель

Техред М.Моргентал

Редактор С.Лисина

КоРРектор Т.Малец

Заказ 742 . Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

П р и м е ч а н и е, Приведены средние данные по 10 образцам на каждый режим исп ытэ ния.