Способ изготовления упругих элементов

Способ изготовления упругих элементов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ь ° .%

О П

Союз Советских

Социалистических

Республик

< н718487

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (63) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 260278 (21) 2583078/22-02 с присоединением заявки йо (23) Приоритет (51)М. Кл.2

С 21 Ъ 7/14

С 21 Ъ 1/78

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 28.02,80. Бюллетень Йо 8 (53) УДК 621. 785.. 79 (088. 8) Дата опубликования описания,2ы0280 (72) АВТОРЫ И.E.äîëæåíêîâ, O.C.хусид, B.ä. Верболоз, И.И. Гурдус, иЗОбрВтЕния В.В.,Тарасов, Й.Ф.Андрющенко, Ю.П.Рябушкий и Л.A.Èåëåø î,Цнепропетровский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт (71) Заявитель

1 (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЙ УПРУГИХ ЭЛЕМЕНТОВ

Изобретение относится к областК черной металлургии и может исполь-. зоваться при изготовлении и термической обработке элементов несущиХ систем, преимущественно лонжеронов автомобильных рам.

Известны в отечественном и зарубежном автомобилестроении лонжероны рам грузовых автомобилей, иэготавливающиеся преимущественно холодной штамповкой горячекатаной или нормализованной полосы низколегированной стали (1) .

Такой способ не обеспечивает высокой эксплуатационной стойкости иэ- 15 за пониженных прочностных свойств изделия °

Известен способ изготовления лонжеронов с повышенными эксплуатационными свойствами, включающий холодное 2О формообразование полосы в лонжерон, закалку лонжерона в штампе, высокий отпуск его с последующим дробенаклепом поверхностного слоя при комнатной температуре (2).

Недостатком известного способа является сложность его осуществления.

Наиболее близким к предлагаемому ,является способ изготовления упру2 гих элементов, включающий закалку заготовки с температуры конца горячей пластической деформации и формообра зование ее при температуре отпуска(3)

Для повышения усталостной проч"ности изделие подвергают поверхностному наклепу при комнатной температуре. Известное решение не дает возможности предотвратить возникновение обратимой отпускной хрупкости низколегированных сталей и не использует резервы повышения эксплуатацион- ных характеристик, которые могут быть получены путем теплого поверхностного наклепа. Все это является следствием пониженной эксплуатацион- ной надежности.

Целью изобретения. является повы шение усталостной прочности лонже.ронов и упрощение технологии изготовления путем совмещения операций отпуска и поверхностного наклепа.

Поставленная цель достигается предлагаемой последовательностью ойераций: закалка и отпуск заготовки, формообразование ее при отпуске со

-з .скоростью деформации 10 -10 с ступенчатое охлаждение после отпус- ка и формообразования со скоростью

200-300 град/с до температуры на

3, 7184

30-50 С ниже начала рекристаллиэа цйи c выдержкой при этой температу- . ре, при которой "и проводят поверхностный наклеп.

Унйверсальная полоса" низколеги- рованной стали, найример, 19 ХГС после раскроя эакаливается. После закалки полоса подвергается высо †Ко-отйуску, при котором производят формообразование. Такая последовательность операций позволяет изготовить термически улучшенные лонжероны с отсутствием коробления.

Формообразование в предложенном ре шении должно осуществляться в температурно-временном интервале, исключа- ющем эффект динамического деформацион-. ,ного ст арени я (ДДС) .

При скорости дефбрмации ниже

10 с полоса в ходе формообразования может остыть до температуры интервала ДДС, а при скорости деформации вы- 2О ме 10 -10 с эффект ДДС смещается в

:область подкритических температур.

В обоих случаях падение пластичности, Рассматриваемые ва. Средня я наработка на отказ, тыс,цикл

8 4 портировке через охлаждающее устрой-1 ство спрейерного типа; отпуск закаленной полосы в проходной газовой печи при 600-650 Ci продолжительность выдержки 20-30 мин; формообразование полосы при температуре отпуска на прессе усилием 2,5 тыс.g со скоростью деформации (2-5) 10 с ; охлаждение сформированного лонжерона в охлаждающем устройстве до 350-400 С о со скоростью 200-220 град/с; дробенаклеп лонжерона в дробеочистной .камере при 350-400 С;

Результаты стендовых испытаний, которые представляют:циклическое вертикальное и горизонтальное нагружение рамы, собранной из опытной партии и серийных лонжеронов, показаны в таблице ."

117

404

35 вызываемое этим эффектом, приводит к образованию трещин при формообразовании. После формообразования при темпе ратуре отпуска следует ступенчатое охлаждение изделия со скоростью 200.300 C до температуры на 30-50 С ниже начала рекристаллиэации, которое у

1низколегированных сталей лежит ниже ,интервала обратимой отпускной хруп-! ,кости. Это обеспечивает подавление процессов обратимой отпускной хруп кости. Опытным путем установили, что скорость охлаждения ниже 200 /с не обеспечивает подавления процессов отпускной хрупкости в лонжеронах, а скорость охлаждения выше

300 /с не увеличивает степень подавления этих процессов. После"" достижения температуры на

30-50 С ниже начала рекристаллиза ции следует выдержка для стабилиэ ации этой температуры по сечению изделия, при которой проводят дробенаклеп в течение, например, 2-4 мин, что повышает усталостную прочность в 1,5-1,8 раза, а вмест"Е с Э им -" эксплуатационную надежность изделия, Операция наклепа:может осуществляться, например, подогретой дробью с целью предотвращения охлаждения изделия.

Пример . Лонжероны изготавливаются из универсальной полосы стали 10 ХГС толщиной 8 мм.

Технология предлагаемого способа изготовления лонжеронов состойт - из следующих операций: раскрой полосы по контуру; нагрев раскроенной йолосы в проходной газовой печи до 9801000 С, продолжительность выдержки

5-6 мм; закалка полосы при трансЦНИИПИ Заказ 9993/7

Филиал ППП Патент, г. амы с серийными лонже- ронами из полосы толщи ой 8 мм,Рамы с термообработанными .лонжеронами иэ полосы тол щиной 7 мм

Рамы с термообработанными лонжеронами из полосы толщиной 8 мм" 485

Из таблицы видно, что предлагаемый способ повышает циклическую прочность лонжеронов в 3-4 раза и снижает их вес на 12,5% .

Формула изобретения

Способ изготовления упругих элементов, преимущественно лонжеронов, автомобильных рам, включающий закалку заготовки, отпуск, формообразо- . вание при температуре отпуска и поверхностный наклеп, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения усталостной прочности, формообра5О эование осуществляют со скоростью деформации 10 -10 с, охлаждение после,отпуска и формообразования про--. водят со скоростью 200-300 О/с до температуры на 30-50 ниже начала рекристаллизации и при.этой температуре производят поверхностный.наклеп.

Источники информации, принятые во вйимание при экспертизе

1. Сталь, 1975, 9 4, с. 366-367.

2. Kube L.J.Metall Progress,88, ®О Р 2, 1965, рр. 78-81.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 406917, кл. С 21 Ъ 7/14, 1973, Тираж 608 Подписное

Ужгород, ул. Проектная, 4