Способ термической обработки металлических изделий

Способ термической обработки металлических изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к термической обработке стали и может быть использовано в машиностроении при упрочнении деталей машин Цель изобретения - улучшение качества упрочнения поверхности путем увеличения скорости охлаждения. Сущность изобретения заключается в том, что проводят скоростной поверхностный ТВЧ-нагрев детали, погруженной в электролит, с применением подмагничивания электролита При этом в процессе нагрева и охлаждения детали в объеме электролита создают неоднородное магнитное поле, направленное нормально к поверхности детали, причем в электролит добавляют ферромагнитные частицы в количестве от 10 до 40% по массе

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (505 С 21 D 1 /78

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4844611/02 (22) 23.03,90 (46) 15,06.92, Бюл, ¹ 22 (71) Красноярский научно-производственный кооператив "Изобретатель" (72) В,П.Костылев, Ю.П.Елистратов. Г,М.Денисов и В.В,Марусин (53) 62 1.785.79 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹135094,,кл,,С 21 D 7/04, 1961.

Авторское свидетельство СССР

¹ 168315, кл, С 21 D 1/04, 1965. (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к области металлообработки, а конкретнее к способам упрочнения поверхностей металлических деталей машин.

Известен способ повышения усталостной прочности металлических изделий путем поверхностного наклепа, создаваемого ударом водяной струи о металлическую поверхность.

Недостатком указанного способа является низкая технологичность (необходимость создания и поддержания сверхвысокого давления воды) при сравнительно малой эффективности воздействия на поверхность.

Наиболее близким к предлагаемому является способ нагрева изделий в электролите. Способ включает скоростной нагрев металлоизделий в электролите, причем для стабилизации процесса нагрева и сокращения расхода электроэнергии на электролит накладывают магнитное поле.. Ж«, 1740449 А1 (57) Изобретение относится к термической обработке стали и может быть использовано

B машиностроении при упрочнении деталей машин. Цель изобретения — улучшение качества упрочнения поверхности путем увеличения скорости охлаждения. Сущность изобретения заключается в том, что проводят скоростной поверхностный ТВЧ-нагрев детали, погруженной в электролит, с применением подмагничивания электролита, При этом в процессе нагрева и охлаждения детали в объеме электролита создают неоднородное магнитное поле, направленное нормально к поверхности детали, причем в электролит добавляют ферромагнитные частицы в количестве от 10 до 40% по массе.

Недостаток способа — сравнительно высокий расход электроэнергии при незначительном увеличении стабильности процесса нагрева вследствие сравнительно малой концентрации магнитного поля в электролите, кроме того. относительно невысокая и нерегулируемая скорость остывания изделий, что понижает их твердость и износо- 1с. стойкость при эксплуатации, (+а

Целью изобретения является повыше- фа ние стабильности процесса нагрева и увеличение скорости остывания поверхности изделия, Указанная цель достигается тем, что в объеме электролита создают сильно неоднородное магнитное поле с градиентом, направленным нормально к поверхности изделия, причем в электролит добавляют ферромагнитные частицы в количестве от

10 до 40 % вес.

Пример 1. Цилиндрическую втулку диаметром 30 мм из стали У8А располагают

1740449

50

Составитель А.Орешкина

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М, Кучерявая

Редактор О.Спесивых

Заказ 2052 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 соосно внутри цилиндрического сосуда, например алундовой трубки или трубки из кермета на основе оксида алюминия. Сосуд заполняют водным раствором аммиачной селитры 30 МН4КОз, 0,5/ полиакриламида, 0,5 / фосфорнокислого натрия, в который добавляют 30 вес, 7 порошка оксида железа крупностью от 5 до 50 10 м..

В объеме сосуда посредством соленоида и коаксиального индуктора в течение цикла скоростного ТВЧ-разогрева втулки до температуры, на 30-40 С превышающей температуру аустенизации, и последующего охлаждения поверхности обрабатываемой втулки создают постоянное во времени (по сравнению с периодом ТВЧ) и сильно неоднородное в поперечном сечении сосуда магнитное поле, с напряженностью вблизи поверхности втулки до 400 кА/м и градиентом до 1500 кА/м, нормаль2 ным к поверхности втулки. Затем напряженность поля плавно уменьшают до нуля в течение 2 ч. Твердость поверхности втулок, обработанных по данному способу 61-63

HRC>. Твердость поверхности в прототипе

57 — 59 НВСэ

Пример 2, Пластину размером 220Х

80Х20 мм из стали 8ХФ с коническим углублением помещают в ванну из аналогичного примеру 1 кермета, заполненную водным раствором аммиачной селитры 40

МН4МОз, 0,3 полиакриламида, 0,6 фосфорнокислого натрия, остальное вода, в который доба вля ют 40 вес. 7 микро порош ка железохромкобальтового сплава крупностью от 1 до 100.10 м, В прилегающем к пластине объеме электролита в ванне в области конического углубления в пластине посредством магнитного концентратора по форме углубления и размерам его создают в течение цикла нагрева — охлаждения поверхности конического углубления неоднородное магнитное

5 поле с максимумом напряженности у поверхности 200 кА/М и градиентом 1000 кА/м, направленным по нормали к поверхности конуса либо под углом к ней от 90 до 75 . По завершении цикла магнитное поле выклю10 чают. Твердость поверхности, обработанной по данному способу, 59 — 61 HRC в прототипе 57 HRC>, Применение изобретения позволяет повысить стабильность процесса нагрева и

15 увеличить скорость остывания поверхности обрабатываемого изделия вследствие большей в сравнении с прототипом концентрации магнитного поля и более интенсивного тепло- и массообмена между металлом по20 верхности и электролитом при наличии в нем магнитных частиц.

Формула изобретения

Способ термической обработки метал25 лических изделий, преимущественно их поверхности, включающий нагрев ТВЧ и охлаждение в электролите заданного состава с наложением магнитного поля с заданной величиной градиента и направлением к

30 поверхности изделия, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества упрочнения поверхности изделия путем увеличения скорости охлаждения, нагрев проводят в электролите с добавлением ферромагнит35 ных частиц в количестве 10 — 40 от веса электролита, а магнитное поле накладывают с величиной градиента не более 1500 кА/м и под углом 75 — 90 к поверхности изделий.