Способ вакуумно-термической обработки стальных изделий

Способ вакуумно-термической обработки стальных изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТИЛЬСТВУ

<о857276 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву рцм. клз

С 21 D 1/04 (22) Заявлено 2504.79 (21) 2759746/22-02 с присоединением заявки Йо (23) Приоритет—

Опубликовано 2ЗО881 Бюллетень "@ З1

Дата опубликования описания 230881

Государственный комчтет

СССР по делам нзобретеннй н открытий (53) УДК 621. 78,,976(088.8) (72) Авторы изобретения

Н, Н. Качанов, Ф, И. Конжуков, A. П. Дегтерев и Е.Н. Качанов (54) СПОСОБ ВАКУУМНО-ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к термической обработк е иэделий .

Известен способ вакуумно-термической обработки, в котором для повьтшения контактной выносливости (или усталостной прочности при контактном

:-,риложении нагрузки) и долговечности подшипников, прошедших механическую и термическую (закалку и отпуск} обработки, их выдерживают в вакууме при разрежении не менее 10 " мм рт,ст. и при температуре, равной температуре отпуска.

Повышение контактной выносливости по этому способу достигается эа 15 счет отвода ионов водорода, кислорода и азота из локальных скоплений в металле. поверхностного .слоя деталей $1).

Наиболее близким по технической 20 сущности к предлагаемомуоявляется

" способ вакуумно-термической обработки, в которой, с целью повышения качества металлов и сплавов, их выдерживают в вакууме при разрежении

10 -10 мм рт.ст, и температуре, равной 0,4-0,8 T,в течение времени, достаточного для ликвидации дефектов (полостей, пор, микротрещин) с последующим охлаждением (21. 30

Повышение качества металлов и сплавов по известному способу достигается за счет протекания диффузионных процессов в металле, Однако диффузионные процессы даже при очень высоких температурах протекают крайне медленно, По этой причине известный способ отличается малой эффективностью и не обеспечивает высокой усталостной прочности.

Цель изобретения — повышение усталостной прочности стальных изделий, а также изделий иэ сплавов, Поставленная цель достигается тем, что в способе вакуумно-термической обработки стальных изделий, включающем нагрев, вь|цержку и охлаждение в вакууме, изделие одновременно подвергают воздействию упругих колебаний, возбуждаемых внешним источником, Упругие колебания, возбуждаемые внешним источником, воздействуя на атомы металла иэделий, увеличивают амплитуду их колебаний относительно центров равновесия в кристаллической решетке и тем самым способстует ускорению диффузионных процессов.

857276

Таким образом, упругие колебания повышают эффективность вакуумно-термической обработки.

Пример. Проводят вакуумнотермическую обработку образцов из стали Х17 и 1Х1889 по режиму:„ температура нагрева 450 С; вакуум 10 мм. рт . ст. частота ультразвуковых колебаний

20 кГц продолжительность 6 ч.

Источником ультразвуковых колебаний служит генератор УЗГ-10М серийного выпуска, (О

В качестве нагревательного устройства служит лабораторная трубчатая печь сопротивления. Вакуум создается комплексом, состоящим из форвакуумного и диффузионного насосов, 15 серийно выпускаемых промышленностью .

На чертеже представлена принципиальная схема установки, в которой была проведена вакуумно-термическая обработка заготовок из сталей Х17 и 20

1Х18Н9 по предлагаемому способу, Она содержит заготовку 1 образца, печь 2 сопротивления, трубу 3 из жаростойкой стали и датчик 4 ультразвуковых колебаний.

Обработка производится следующим образом.

На заготовке 1 в опасном сечении будУщего образца для испытаний на усталость (по схеме — изгиб в одной плоскости консольных образцов, ГОСТ

Предел усталости стали, кгс/мм

Вид и режим обработки

Ю

Х17 1Х18Н9

10,0

7,0

Обработанные по известному способу, режим: температура 450oC)

" 5вакуум 10 мм рт, ст,;,выдержка 10 ч

11,8

8,4

Увеличение предела усталости по сравнению с контрольными образ цами, %

17,0

20,0

Обработанные по предлагаемому способу, режим тот же

13,1

9,3

Увеличение предела усталости по сравнению с контрольными обра з цами, Ъ

33,0

30,0

Формула изобретения

Таким образом, как видно иэ приведенных в таблице данных, предлагае- Щ мый способ вакуумно-термической обработки повыаает предел усталости сталей марок Х17 и 1Х18Н9 соответственно на 33,0 и 30,0В, а известный способ — на 20,0 и 17,0%, Способ вакуумно-термической обработки стальных изделий, включанхций нагрев, выдержку и охлаждение в вакууме, отличающийся тем, 65 что, с целью повышения усталостной

Беэ обработки (контрольные образ цы) 2860-65), выполняют две взаимно противоположные выточки, С помощью стяжных (свинчиваемых) муфт конец заготовки, на котором имелся выступ, соединяется с обоймой датчика 4, Для улучшения акустического контакта плоскости датчика и заготовки смазываются силиконовым маслом, Соединенная таким образом заготовка образца

1 с датчиком 4 вставляется в проходное отверстие трубы 3 установки, герметизация внутреннего пространства которой выполнена с помощью уплотнительного устройства (не показано).

Продолжительность времени прогрева трубы 3 и заготовки 1 до заданной температуры (450оС) определяются предварительно с помощью термопар, С момента прогрева заготовки до

450 С начинается выдержка (6 ч), по о истечении которой печь и генератор

УЗГ-10М выключаются, Вакуумный насос выключается после снижения температуры печи до 150-200оС, После полного охлаждения из заготовки 1 иэготовливается образец для усталостных испытаний. При этом поверхность выточек в опасном сечении дополнительной обработке не подвергается, Обработанные образцы подвергаются . Усталостным испытаниям, результаты которых приведены в таблице.

857276 свидетельство СССР

21 0 1/74, 1976, свидетельство СССР

21 О 1/74, 1967.

Состазатель А, Денисова

Редактор В. Лазаренко Техред С.Мигунова Корректор Ю, Макаренко

Заказ 7152/44 Тираж 618 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород,. Ул. Проектная, 4 прочности, изделия одновременно подвергают воздействию упругих колебаний.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское

413201, кл. С

2. Авторское

225229 кл, C

63акудмнану

Errors