Способ изготовления пружин из дисперсионно-твердеющих сплавов и сталей

(191 4 В 21 Е 35/О ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ МУ СВИ,ЦЕТЕЛЬСТ АВТО(71) Всесоюзный научинститут метизной пром. С. Ахадов,Дчминова ьство СС 9,02, 1985 ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР Изобретение относится к производству пр,жин из легированных сталей и сплавов, преимуц 1 ественно из лисперсионно-твердеюших.Цель изобретения - повышение качества и производительности.В известном способе после закалки и отпуска производят осадку и заневоливание пружин при отрицательных температурах, в предлагаемом способе отпуск под напряже. нием является единственной и окончательной обработкой после навивки пружин, осуществляется при относительной упругой осадке пружин в пределах 5 - 25%, В предлдгаемом способе закалку обрабатываемой заготовки производят ло навивки пружин, а отпуск без нагрузки не проводят.Навивка пружин после закалки заготовки происходит устойчиво вследствие высокой плдстичности сплава. Совместное действие температуры и напряжений обеспечивает в(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРУЖИН ИЗ ДИСПЕРСИОННО-ТВЕРДЕЮЩИХ СПЛАВОВ И СТАЛЕИ(57) Изобретение позволяет повысить качество пружин и производительность процес. са. Изготовление пружин из сплавов и сталей, полностью или частично сохранивших горячекатаную структуру, обеспечивает получение высокой стойкости металла к релаксации и ползучести, что обусловливает стабильность геометрических и нагр)зочных параметров пружин при их работе, Способ включает формообразование пружины, закалку, отпуск в напряженном состоянии, Закалку заготовки производят перел навивкой пружины, а отп)ск после навив. ки при относительной упругой осадке пружины в пределах 5 - 25%. 1 табл. объеме сплава опрелеленн)ю ориентировку протекания процесса лисперсионного тверлсния по отношения к внешней ндгр)зке при за невол и вани и. В резул ьтдтс созлдется анизотропная структура твердения. Упругая осадка менее 5% не обеспечивает достаточных напряжений для направленного старения сплава. Осадка с появлением остаточной де. формации не приводит к заметному повышению стабильности упругих свойств пружин, вызывает чрезмерное изменение геометрических параметров пружины, заданных при ее навивке.Пример. Для изготовления винтовых цилиндрических пружин сжатия используют горячекатаную заготовку (кднатку) лиамет. ром 6,5 мм из лисперсионно-тверлеюшего сплава ХН 40 МДТЮ спел)юшего химического состава, %: С(0,04; 5,Мп(0,80; Сг 14,0- 17,0; Лг 39,0-42,0; 7 2,5 - 3,2; Л 0,7-1,2; М о 4,5- 6,0; С и 2,7- 3, 3; 5 ( 0,020; Р(0,035,494995 Формул(г изооретения Стабильностьпружин,Величина осадки при Относительное изме нение высоты послеэаневоливания,заневоливании,1 з, -1 зЮ Ь=100 -7.Ь,Но-НО Н= 100 --- 7.Н,Но 1 зоц)з= 100 7 Н 4, Г) 3,6 2,6 1,5 0,9 0,7 0,8 О1,42,03,18,214,424,030, 146,9 0 3 5 10 15 25 35 50 70(.остннигедн Л. Кс нц(рцнтцв Редактор ( 1 атръ гиена Тсхред И. Н( рес Корректор Л 11 атай Заказ 4153,6 Тиг) акк 572 Подписное ВНИИ 11 И Гцслдарственногц кцлнпста по изобретенинлг и ц крытинлг нри 1 К 11 Т СС(:Р 113035. Москва, Ж 35, Рал шскан наб, д. 4 г 5 11 роизводствеао-издательский кцгибинат 11 гггент, г. л жгорцд, уд Гагарина, 101зГе остальное. Катанку подвергают калибруюгцей протяжке на диаметр 6,0 мм. Затем проводят закалку по режиму: выдержка 40 мин при 1050 с последующим охлаждением в воде. Пружины навивают на оправке диаметром ЗО мм. Угол подъема витков пружины 12, количество витков 10. При навивке пружин из закаленной заготовки не наблюдают разрушений, не происходит образования поверхностных трещин. Структура заготовки представляет аустенит с включениями карбидов. При формообразовании пружин из заготовки, не подвергнутой закалке, наблюдают случаи образования поверхностных трещин и разрушения заготовки. В аустенитной матрице неза каленной заготовки обнаружены включения у - фазы стержней формы. Пружины, навитые из закаленного сплава, заневоливают при различной относительной осадке ЬН=100(Ио - Н)/Ио, % и температуре 650 С в течение 3 ч (Ио,Н - высота пружины после навивки и при заневоливании). После заневоливания замеряют высоту пружины /г(и Термообработанные при различной осадке пружины осаживают до соприкосновения витков и в таком состоянии выдерживают 12 ч при 400 С. По истечении 12 ч определиот высоту пружины й и оценивают стабильность геометрических параметров по формуле Я=100(йо - й)/йо, %. В таблице приведены результаты исследования.Интенсивное повышение стабильности пружин (гггг наблюдается при увеличении ЬН с 5% до 25%. При напряжениях заневоливания, вызывающих заметное появление остаточной деформации пружин (при 6 Н) )50%), ускоряются процессы ползучести и релаксации, ведущие к значительному изменению первоначальной высоты пружины Но, что создает затруднение при задании необходимой геометрии пружины.В таблице даны также значения величины относительной осадки пружины в процессе заневоливания Юг=100(Но - Ьо) /Ио, %, которые показывают рост скорости процессов ползучести и релаксации с увеличением относительной осадки при заневоли.вании (динамическом старении дисперсион.15 но.твердеющего сплава) .Предлагаемый способ позволяет получитькачественные пружины из горячекатаной заготовки, используя простые, менее трудоемкие операции, чем у известного способа. Способ изготовления пружин из дисперсиоино-твердеюгцих сплавов и сталей, сохранивших горячекатаную сгруктуру, включающг(й формирование заготовки пружины, закалку, отпуск в напряженном сос;оянии с последу югцим заневол иванием, от,гичагощггйся тем, что, с целью повышения ка ест.ва и производительности, закалку заготовки производят перед навивкой пружины, а от пуск после навивки производят при отн(сительной упругой осадке пружины в преде лах 5- 25%.