Способ изготовления азотируемых длинномерных деталей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советсник

Социапкстическин

Республик

ОЛ ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пп899Й2 (61) Дополнительное к авт. свид-ву

{22)3а"влево 04.02,80 {21) 2879875/22-02 (5! )М. Кл. с присоединением заявки №

С 23 С l l/14

1всудврстнаиЫ кинтет

СССР во данаи нзабретсннй н оирытнй

{23) Приоритет

® Ублинова io 23,01.82. Бюллетень №3

Дата опубликования описания 23. 01 . 82 (5З) УЙК 621. 785. . 51. 532 (088. 8) (72) Авторы изобретения

В.H.Ëàïòåâ, И.A.Ìoæàðoâà (71) Заявитель

Экспериментальный научно-исследовательски кузнечно-прессового машиностроения.р Г,, т (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АЗОТИРОВАННЫХ

ДЛИННОМЕРНЫХ ДЕТАЛЕИ

Изобретение относится к машино- .гроению и может быть использовано для поверхн;стного упрочнения длинномерных деталей металлорежущих станков, литьевых машин, кузнечнопрессовых машин, двигателей внутреннего сгорания, а также инструмента и деталей штамповой оснастки.

Известен способ изготовления азотируемых деталей, в том числе длинномерных, заключающийся в том, что для сведения к минимуму коробления, детали подвергаются механической обработке к межоперационному стабилизирующему отпуску, а затсм с припуском 0,03-0,1 мм на сторону под окончательную механическую обработку поступают на аэотирование. При этом для получения азотированног0 слоя толщиной 0,3-0,7 мм и твердостью

НУ-350 азотирование деталей из ста— ли 38Х2МОА проводится или при пониженных температурах (500-520 С ) в течение 35-70 ч при степени диссо2 циации аммиака (Д ) 20-35Х или применяются двухступенчатые режимы (1-ая ступень: температура 510-520 С, время 15-20 ч, Д = 25-35Х; 2-ая ступеньтемпература 540-565ОС, время 25-45 ч и Д = 40 — 607.> (11.

Наиболее близким решением к изобретению является способ азотирования деталей иэ стали 38к2МЮА, при котором для получения аэотированного слоя толщиной не менее 0,4 мм азотирование проводят по двухступенчатому. режиму 1-ая ступень: температура

520 С, время 18 ч, Д=20-307; 2-ая ступень: температура 5600C,íðåìÿ 25ч, Д=40-50K). При этом коробление деталей, имеющих 40-320 мм при длине

810-4500 мм, достигает 0,3 мм 1 2).

Однако изготовляемые по указанному способу детали даиметром ф2540 мм при отношении Ь t Z 7 30, а так" же планки толщиной 4-6 м". и длиной более 600 мм часто имеют коробление более 0,4 мм, для устранения которо712

3 899 го требуется оставление !рипуска более указанных пределов (0,03-0,!мм) с послецующей механической обработкой, что уменьшает твердость и толщину сло» и соответственно снижает износостойкость детали.

Цель изобретения — уменьшение коробления обрабатываемых деталей и повышение пзносостойкости и твердости, снижения хрупкости получаемых диффузионных слоев.

Указанная цель достигается согласно способу, включающему механическую обработку, стабилизирующий Отпуск и азотирование, I!pH этом цетали изготавливают с задаттным припуском на сторону, подвергает азотироиа IHa при 70-590 С в -течение 20-50 ч. затем устраняют коробление механической обработкой в пределах припуска, после чего повторно азотируют при 500 †5 С в тече!!не

15-30 ч.

При изготовлении по предлагаемо му спос.обу длинномерные цетали (,1/)3730 ) и тонкие планки подвергают механической обработке в сочетании с двухкратным межоперационным стабилизирующим от !Уском. Изгототзлепные (шлифованные ) детали с !р!!т! . ском

С, 1 5 О, 30 чм на сторону (B з авис!!А!0 с ти от длины, формы и предполагаемого короблен!!т!) подвергают азо гировт!ь!и!т! г,7 при повышенных темпера урах О590 С и Д =- 50-707.. 1"трогто:.!!та!1! ельностт первого азотирования выбирают в пре— делах 20 — 35 ч в зависимости от требуемой толщины слоя, размеров детали и предполагаемого коробления, Б течение y 1(а 3 ан1!Ого времени э а c÷Q вь!со кой с корос ти д!тфф -зии I!p!! повышенных температурах на стали 38Х 21 110А

Образовыва ется слОЙ толщиной ттс ме нее 0,40-0,55 мм с твердостью Нузо

850-750. После азотирования дета;!и контролируют на коробление, а затем подвергают механической обработке для его устранения. Поскольку при последующем азотировании предполагается минимальное коробление, то ."!еханическую обработку производят с оставлением минимального припуска не более 0,025-0,075 мм на сторо!!у) .

Затем детали подвергают азотирова!!!по при 500-5! О С; Д = 20-357. в течение

1 S--30 ч в зависимости от требуемой толщины споя, результа roH первого азотирования и снятого припу< ка.

Посколтзку пР верх!то стт!! те . Iои ."т!! 1 !. 1!! предварительно т!асьттцг!!втся азотом при высокотемпературном аэотировании, скорость образования и роста азотироганного слоя при низкотемпературном азотировании возрастает в 1,2-1,5 раза по сравнению с известным низкотемпературным азотированием. В результате на поверхности детали формируется слой толщиной 0,35ттт 0,60 мм с тверцостью Нузо 850-1050, а короблент!е деталей не превышает

0,02-0,08 мм 1 на сторону).

Пример . Образцы модели из стали 38Х2МОА изготавливают с двух1% кратным стабилизиру!ощим отпуском и припускам 0,25 мм на сторону. После азотирования при 580 С с Д=50 — 657 в течение 20 ч на образцах получают слой тол!циной 0,35 мм с твердостью ур Нузо 850-800. Коробле!тие образцовмоделей не превышает 0,15-0,20 мм и устраняется шлифованием на глубину 0,15 — 0,20 мм. Затем азотируют при 500"С Д= 20 †3. в течение 20 ч.

Яу За Общее время азотирования 40 ч получают слой толщиной 0,40-0,45 мм твердостью на поверхности НУзо

850-1000. Коробление стержней составляет 0,03-0,06 мм, а плавок — 0,050,08 мм.

I1p!1 обработке по известному способу Олшина слоя !!а деталях не более .,,25-0,35 мм, а твердость его не более 1!Узо 750 †6.

Вс."едствие сравнительно короткой

35 выдержки при пизкотемпературном азотироваяии хрупкая нптридная фаза и нитрицные прожилки в слое-, полученном по предлагаемому способу, от40 сутствуют, и поэтому хрупкость его не превышает — 1-П балла по шкале

ВИЛМ, в то время как хрупкость слоя, полученного по известному способу, составляла П-Ш балла.

При испытании на износостойкость

45 износ образцов { глубина лунки ),из— готовленных по предпагаемому способу, составил 0,06-0,065 мм, а износ образцов, изготовленных и азотированных по известному способу, 0,070,08 мм.

Таким образом, изготовление деталей по предлагаемому способу позволяет снизить общее время азотироЯ вания на 10 †2., а коробление деталей не менее, чем в 3 раза, уменьIUHTh XP+IlKOCTE> И УВЕЛ!.! !!1! Ь THE. .PIIOCTh и износостойкость в l, раза, 5 формула изобретения

899712

Составитель Л. Бурлинова

Редактор B.Äàíêo Техред Т.Маточка Корректор M.Äåì÷èê

Заказ 12094/38 Тираж 1048 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

Способ изготовления,азотированных длинномерных деталей, включающий механическую обработку, стабилизирую- З щий отпуск и азотирование, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения износостойкости и твердости, а также снижения хрупкости получаемых диффузионных слоев, детали изготавливают с заданным припуском, проводят азотирование при 570—

590 С в течение 20-50 ч, осуществляо ют механическую обработку в пределах припуска, после чего повторно азотируют при 500-510 С в течение 1ф30 ч.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Минкевич А.Н. Химико-термичес" кая обработка металлов и сплавов.

M., "Машиностроение", 1965, с.124126.

2. Сб. "Технология и органиэация производства", УкрНИИНТИТЭИИ. Киев, 1970, 1" 1, с.47-49.