Способ поверхностного упрочнения

Способ поверхностного упрочнения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советсинк

Социалистические

Республик

О П И С А Н И Е (и)933421

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву 1 674882 (22) Заявлено 10. 07. 80 (21) 2953608/25-08 (51)М. Кл.

В 24 С 1/10//

В 24 В 1/04 с присоединением заявки рй—

3Ъеударстеенный квинтет (23) Приоритет (531УДK 621.g. .047(088.8) но делан нэобретеннй н открытий

Опубликовано07. 06. 82. Бюллетень И 21

Дата опубликования описания 09.06.82

Я. И. Бляшко, Б. Г. Ванюшов, А. А. Гонор,, Т.Г.Иалышева и Л. Д. Казьмина (72) Авторы изобретения

Производственное объединение турбостроения "ЛеНинградский (71) Заявители металлический завод" и Ленинградский опытный нефтемаслоэавод им. Шаумяна (54) СПОСОБ ПОВЕРХНОСТНОГО УПРО4НЕНИЯ

Изобретение относится к облаСти машиностроения, а именно к технологии упрочнения поверхностей деталей шариками.

По основному авт. cs. Ô 674882 известен способ поверхностного упроч" нения деталей стальными шариками, по которому смоченные в жидкой сре": де шарики приводятся в колебательное движение с помощью ультразвукового инструмента. Для исключения слипания шариков между собой и с дном рабочего стакана упрочнение проводят в атмосфере насыщенного пара в герметично закрытой камере, частично заполненной жидкостью (1) °

При обработке rlo этому способу с использованием в качестве жидкой среды традиционных жиДкостей, например углеводородных органических соединений (трансформаторного масла) в поверхностном слое детали наблюдается подслойный максимум остаточных напряжений, наличие которого

2 ухудшает усталостные свойства дета" лей, так как подслойный максимум, являясь концентратом напряженйй, обуславливает возникНовение усталостных трещин под поверхностным слоем.

Цель изобретения - стабилизация и улучшение усталостных свойств упрочняемых деталей путем ликвидации подслойного максимума остаточных

10 напряжений, т.е. повышение эффективности процесса поверхностного упрочнения.

Это достигаесся тем, что в спо1$ собе поверхностного упрочнения сталь= ными шариками, смоченными в жидкости и приводимыми в колебательное движение ультразвуковым инструментом в качестве жидкой среды используют фторорганические соединения, например фторалкиладамантан.

Использование фторорганических соединений вместо общепринятых углеводородных (например, трансфорФормула изобретения

1. Способ поверхностного упрочнения по авт.св. и 674882, о т л ич а ю щ и " c я тем, что, с целью стабилизации усталостных свойств упрочняемых деталей путем ликвидации подслойного максимума остаточных напряжений, в качестве жидкой среды берут фторорганические соединения.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве фторорганического соединейия используют " фторалкиладамантан, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Авторское свидетельство СССР

М 674882, кл. В 24 С 1/10, 1977.

3 933421 маторного масла ) позволяет изменить характер пластической деформации металла поверхностного слоя, так как изменяются условия, контакта шарика и упрочняемой детали, а именно, умень- шается поверхность участка контакта.

Уменьшение поверхности контакта в сочетании с высокой скоростью движения шариков, свойственной ультразвуковому упрочнению, приводит к отсутствию О подслойного максимума остаточных напряжений в поверхностном слое упроч» няемой детали.

На фиг. 1 представлено устройство для реализации предлагаемого способа поверхностного упрочнения деталей, продольный разрез; на фиг. 2зпюры остаточных напряжений в поверхностном слое образцов, обработанных различными способами.

„20

Устройстьо содержит ультразвуковой инструмент, выполненный в виде стакана 1, жестко закрепленного на трансформаторе 2 упругих колебаний магнитострикционного преобразователя 3.

В стакан устанавливается деталь 4 и насыпаются упрочняющие стальные ша.рики 5. Преобразователь со стаканом и деталью размещают в герметичном кожухе 6, кромка которого является базой для установки детали 4, Perynvpoexy давления в полости кожуха осуществляют через штуцер 7.

Способ упрочнения осуществляют следующим образом.

Перед обработкой в полость ультра-35 звукового инструмента (стакана 1) вводят определенное количество фторорганического соединения, например фторалкиладамантана. С помощью магнитострикционного преобразователя 3

49 и трансформатора 2 упругих колебаний возбуждают ультразвуковые колебания в стакане I. Под воздействием ультразвуковых колебаний фарики 5, рас" положенные в стакане 1, приобретают

4$ значительную скорость и, ударяя по поверхности детали, производят ее

„упрочнение.

В процессе упрочнения в полости стакана 1 происходит повышение температуры, что приводит к испарению жидкости в пределах внутренней полости кожуха 6. Испарение происходит до тех пор„ пока в полости кожуха не образуется атмосфера насыщенного па- 5$ ра, интенсифицирующего процесс упрочб нения. При этом жидкость и пар находятся в герметичной камере в состоянии динамического равновесия. Иомент возникновения динамического равновесия в пределах герметичной камеры можно ускорить, например, регулируя давление в полости кожуха 6 через штуцер 7.

На фиг. 2 показаны результаты из-. мерения остаточных напряжений первого рода в поверхностном слое образцов из стали 34ХН3И.

Кривая I характеризует распределение остаточных напряжений при упрочнении в атмосфере фторалкиладамантана, кривая 11 - при упрочнении по известному способу, т.е. шариками, смоченными в трансформаторном масле.

Для сравнения приведено распределение остаточных напряжений при упрочнении сухой дробью (кривая }I!).

Как видно из графика, упрочнение по предлагаемому способу обеспечивает формирование максимума остаточных напряжений непосредственно на поверхности упрочняемой детали, в то время как при упрочнении по известному способу и упрочнении сухой дробью максимум остаточных напряжений формируется на глубине О"70 мкм от поверхностного слоя.

Таким образом, после упрочнения деталей в среде фторорганического соединения подслойный максимум остаточных напряжений отсутствует, следовательно улучшаются и стабилизируются усталостные свойства упрочненных деталей, увеличивается их надежность °

93342 1

4ы. 1 е де юрюулэм жювтоео™"Ъ™ е

ЛФЮ

ВНИИПИ Заказ 4047/2l Тираж 886 Подписное

Филиал llllfl "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4