Способ поверхностной закалки и устройство для его осуществления

Способ поверхностной закалки и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

! I1) 626484

ОП ИСАЙ И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. св1д-ву (22) Заявлено 11.08.75 (21) 2161988/24-07 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.09.78. Бюллетень № 36 (45) Дата опубликования описания 30.08.78 (51) Ч. Кл.е

Н 05В 5, 08

С 21Г) 1/10

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.365.511 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. Г. Хейфец и Ю. Г. Руфанов (71) Заявитель

Научно-исследовательски", и опытно-конструкторский институт автоматизации черной металлургии (54) СПОСОБ ПОВЕРХНОСТНОЙ ЗАКАЛКИ И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к области термической обработки, 2 именно к методам упрочнения нагревом токами высокой частоты и может быть использовано для обработки деталей машин и механизмов.

Известны способы термомагнитного упрочнения (1, 2, 31.

По первым двум способам слабые постоянные магнитные поля используются после нагрева и деформации в термомсханической обработке и приводят к незначительному упрочпенпю за счет ориентации магнитных доменов. По третьему способу постояннос магнитное поле применяется при воздействии на аустенитнь!е стали для изменения точки метастабильного мартенситного превращения.

Известен также способ поверхностной закалки, при котором изделие нагревают высокочастотным полем индуктора, дополнительно воздействуют однонаправленным магнитным полем и охлаждают закалочной жидкостью (4).

Воздействие таким маломощным постоянным магнитным полем приводит к некоторому улучшению механических характеристик, однако очень незначительному, поскольку дополнительное упрочнение происходит только за счет переориентации магнитных доменов. Длительность воздействия постоянного магнитного поля исключает его акце11тированное воздействие между концом нагрева и началом охлаждения прп быстрой поверхностной закалке. Кроме то5 го, применение специального соленоида исключает применение способа при единовременной поверхностной закалке.

Цель изобретения — повышение механических свойств деталей, а именно упро шс1О нис IIx поверхностного слоя термически обрабатываемых с нагрсва токами высокой частоты. Указанная цель достигается тем, что в ппоцессе поверхностнои зак11лки с на грена ТВЧ (собственно, в момент достижс1Iп11 тех!11ерат ры закали!!) в к2 1естве ма! нитного поля используют импульсное магнитное поле, которое воздействует одновременно с высокочастотным полем, на поверхностные слои металла и деформирует их, что приводит и значительному улучшению механических свойств изделия в закаленном состоянии.

Способ осуществляется устройством, соДЕРХКащиз! ВЫСОКОЧ2СТОТНЫИ ПНДУI TOP, ПОДключенный к генератору высокой частоты, и исто I!rrr1 питания для создания магнитного поля, в котором указанный источник подкл!очсн параллельно индуктору и выполнен в виде ге IepaTop2 однополярных

30 импульсов тока.

626484

Изобретение поясняется 1сртежом, где

1 — — обрабатыьаемая деталь; 2 — генератор I Á -1; 3 — индуктор;

Генератор однополяр ы 1!мпульсов тока состоит из батареи 4 конденсаторов, зарядного устройства 5, трехэлектродно! 0 разрядника 6; воронки 7 охлажда1ощсго устройства.

Индуктор 3 представляет собой одно— !

L-В !ТКОВЫИ СОЛЕНОИД ИЛИ )I.Е ИМСС CII01IElальнук1 форму по периметру изделия.

Зарядное устройство 5 имеет мощность от 2 до 20 кВт с регулировкой выпрямленного 1апряжепия в пределах 1 — 6 кВ.

Батарея конденсаторов 4 может состоять из мощ электролитических конденсаторов типа ИМ-5/140.

Разрядник 6 регулирует длительность элсктри Iескоl о имп льса за счст измспснпя расс! 051ния мсжд BJIOKTpo.!аь!и. 110джигB10щпй электрод сосдш сн с I!K!Kîäîì регулирующего ус!ро! !с!ва плп с кнопкой ру IIIUI0 управлен1!я.

Через воронку охлаждающего устройства поток воды направляется между инду.ктором и деталью, обеспечивая интенсивное и равномерное охла)кдеиис.

Прп включении генератора TB I поверхностный слой детали 1 нагревается до температуры закалки. В этот момент срабатывает разрядник 6 и пропускает через ипдуктор 3 импульс тока от батареи и конденсаторов 4, создающий внутри ипдуктора 3 о:!сш мощное магнитное поле, сущсствуlощее миллисекунды. Мощнос1ь этого поля и его продолжительность регулируются емкоc1I>Io батареи, зарядом конденсаторов и расстоянием между рабочими электродами разряд!шка 6. 3То маг!нитное поле десрормируст нагретый поверхностный слой металла. 1-1а степень деформации тонкого поверхностного слоя влияет и некоторая деформация холодной сердцевины за счет ее высоких ферромагнитных характеристик.

11ослс нагрева и деформацип магнитным полем из воронки в зазор между ипдуктором и деталью подается закалочпая жидкость, Как известно из практикп термомехапп1еской обработки, деформация в нагретом состо!1нии BIIB lèòOëûlo уг!учшас меха ни чс.скис свойства металла. Кроме того, I!pc;слагасмыс спосоо и i строис1 во даlот 10Вможность проводить,зефОрэ!аци10 в р BBëè lныс моменты процесса уточнения: при температуре закалки, при температуре у — — япсрсхода и пижс температуры у — о.-перехода.

Использование изобретения позволяе!

10 значительно повысить динамичсскую про 1ность и износостойкость деталей, термически обработанных IKBãðåâîì ПЗЧ, и дать большой экономический эффект в таких отраслях, как автомобилестроение, ста;KO)5 0т1рpоoе0Iн1IиIе©, машинос.-роение, черная металлургия и т. д.

Формула изобретения

)() 1. Способ IIDLåðûoñòHOI! закалки, при котором изделие нагревают высокочастотным полем индуKlора, дополнительно воздейству1от одпонаправле:-шым магнитным полем

BBKBJI0 !пой жидкостшо, личающийся тем, что, с целью повышения качества обработки и:;делий путем упрочнеппя поверхностного слоя, в качестве указанного магнитного поля используют импульсное магнитное поле, которым воз !! действуют одновременно с воздействием высокочастотного поля.

2. Устройство для осуществления указанного способа по п. 1, содержащее высокочас!Огн!111 индуктор, подключе!гный к генератору высокой частоты, и источник питания для создания магнитного поля, отл ич а !още ес я тем, что источник подключен параллельно индуктору и выполнен в виде генератора однополярных импульсов тока.

4О Источник;I информации, принятые во I:IlmlBIIIIe при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Хо 60372, кл. С 21D 1, 10, 1939.

2. Авторское свидетельство СССР ,г1) 2308-:17, кл. С 21D li10, 1966.

3. Авторское свидетельство СССР

Х 439529, кл, С 21D 1/40, 1972.

4. Бернштейн М. Л. Термомагпитная ооработка стали. М., «Мета 7.1ургия», 1968, 50 с. 13.

626484

Составитель О. Щедрина

Техред Н. Рыбкина

Редактор В. Левитов

Корректор P. Беркович

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1821/4 Изд. Ма 646 Тираж 950

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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