Способ термической обработки деталей из конструкционных сталей

Способ термической обработки деталей из конструкционных сталей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ. СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< >985079

Союз Советских

Социалистических

Республик

Ф (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (5l)M. Кл.

С 21 0 1/72

С 219 1/78 (22) Заявлено 21.07.81 (2l ) 3320408/22-02 с присоединением заявки М (23) Приоритет

3Ъеударетеенный квинтет

СССР на делам нзоеретеннй н открытий (53) УД К621. .785.79 (088 8) Опубликовано 30.12.82. Бюллетень № 48

Дата опубликования описания 06.01.83 (72) Авторы изобретения

Л. Н. Ващук и А. С. Моисеева

Краматорский научно-исследовательс технологический институт,машиностро (7) ) Заявитель

{54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ

ИЗ КОНСТРУКБИОННЫХ СТАЛЕЙ

Изобретение относится к обработке и может быть использовано при упрочнении деталей из низко- и среднеуглеродистых конструкционных стале ..

Известен способ химико-термической обработки, включающий цементацию, вы5 сокий отпуск, закалку и низкий отпуск(1).

Недостаток указанного способа состоит в понижении твердости поверхности вследствие обезуглероживания последней как в процессе охлаждения с температуры цементации, так и в процессе высокого отпуска и закалки.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сути и достигаемому результату является способ термической обработки деталей из хромоникелевых сталей, включающий цементацию, высокий отпуск, совмещенный с азотированием, 20 закалку и низкий отпуск. Этот способ упрочнения позволяет несколько повысить твердость поверхности за счет насьпцения ее азотом (2 j .

Недостаток данного способа затопочается в большой длительности процесса азотирования для получения эффективного слоя, что удлиняет технологический цикл, упрочняемых изделий. Кроме того, процесс азотирования еопровождается появлением так называемой темной составляющей, снижающей механические свойства стали. Недостатком указанного способа является также сопутствующее про цессу закалки обезуглероживание, понижающее твердость поверхности.

Цель изобретения — повышение износостойкости и твердости поверхностного слоя.

Для достижения поставленной цели в способе термической обработки конструкционных сталей, включающем цементацию, высокий отпуск, закалку и низкий отпуск, в процессе низкого отпуска проводят дополнительно науглероживание поверхнос«

THe

Предлагаемый способ химикогермической обработки осуществляют в следу3 9850 ющей последовательности операций: цементируют; производят высокий отпуск; закаливают", науглероживают поверхность в среде июлимеров при температуре низкого отпуска. 5

Пример . Предлагаемый способ опробован при упрочнении образцов <ф 40 х

«100 мм из стали 20ХНЗА. Упрочнение осуществляют за четыре операции химико-термической и термической обработки g в следующей последовательности. Производят газовую цементацию на глубину

1,2-1,4 мм с нагревом до 940+ 10 С, выдержкой 8 ч, охлаждением на воздухе.

Проводят высокий отпуск с нагревом до

650 10ОС, выдержкой 40 мин, охлаж- дением на воздухе. Потом делают закал» ку с нагревом до 850 10 С, выдержкой

20 мин, охлаждением в масле и затем проводят низкий отпуск в среде полимеров: герметичный контейнер с обрабатываемыми деталями заполняют мелкодисперсным порошком полимера, нагревают до

220+ 10 С; выдерживают 2 ч и охлаждают на воздухе. 25

Для получения сравнительных данных одновременно проводят термоупрочнение таких же образцовф 40 100 мм из стали

20ХМЗА по указанным выше известным способаме

54-56 56-58

60-62

Твердость Н Р С

Количество углерода

С % в поверхностном слое

05 08

1,0

1щий цементацию, высокий отпуск, закалку и низкий отпуск, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения

4g твердости и износостойкости, в процессе низкого отпуска проводят дополнительное науглероживание поверхности.

Источники информации, принятые во внимание при Экспертизе

1. Сагарадзе В. С. "Повышение надежности цементуемых деталей . N., «Машиностроение», 1975, с. 100.

2. Авторское свидетельство СССР

M 583183, кл. С 21 3 1/78, 1976.

ИНИИПИ Заказ 10088/34 Тираж 587 Подписное

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Данные таблицы свидетельствуют о том, что благодаря науглероживанию повышается твердость поверхности и содержание в ней углербда, способствующее, как известно, повышению износо« стойкости.

По предварительным лабораторным испытаниям установлено, что повьпд9йие износостойкости деталей при упрочнении их по предлагаемому способу составляет 30%.

Формула изобретения

Способ термической обработки деталей из конструкционных сталей, включаи79: 4

Известный способ.

Цементируют природным газом на глубину 1»1,2 мм с нагревом до 940 о

110 С, с выдержкой 8 ч и охлаждением на воздухе. Затем проводят высокий отпуск с нагревом до 560+ 10 С, выдержкой 3 ч и охлаждением на воздухе. Дальше закаливают с нагревом до 800+10 С, выдержкой 20 мин и охлаждением в масле и наконец делают низкий отпуск с нагревом до температуры 220 10 С, выдержкой 2 ч и охлаждением на воздухе.

Предлагаемый способ.

Цементируют природным газом на глубину 1-1,2 мм с нагревом до 940+

+10 С, выдержкой 8 ч и охлаждением на воздухе. Проводят высокий отпуск, совмещенный с азотированием с нагрев. ом до 560<10 С, выдержкой 3 ч в атмосфере, содержащей 50 метана и

50% аммиака, Закаливают с нагревом до 800 10 С, выдержкой 20 мин и охлаждением в масле. Проводят низкий отпуск с нагревом до 220+10 С, вьтдержкой 3 ч и охлаждением на воздухе.

Результаты определения твердости поверхности и количества углерода в слое после упрочнения по предлагаемому и существующим способам приведены в таблице.