Способ термической обработки металлических изделий

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1 01/7 5.) 5 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ВТОРСКОМУ СВИ ЛЬСТВ(71) К ра сн оя рс ки й н ауч нный кооператив "Изобрет оизь" твенЮ.П. Елистратов,М.Де(72) В,П,Костылев нисов и В.В,Мару (53) 621,785.79 (08 (56) Авторское сви М 135094, кл, С 2Авторское св М 168315, кл, С 2 (54) СПОСОБ ТЕР МЕТАЛЛИЧЕСКИ син8.8)детельство СССР1 О 7/04, 1961.идетельство СССР1 О 1/04, 1965. ИЧЕСКОИ ОБРАБОТКИЗДЕЛИЙ е чассе. е близким к предла б нагрева изделий в включает скорост лий в электролите, и процесса нагрева электроэнергии на т магнитное поле. гаемому яв- электролиной нагрев причем для и сокраще- электролит Наибол ляется спос те. Способметалл оизд стабилизац ния расход накладываю тулгаю ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССРИзобретение относится к области металлообработки, а конкретнее к способам упрочнения поверхностей металлических деталей машин,Известен способ повышения усталостной прочности металлических изделий путем поверхностного наклепа, создаваемого ударом водяной струи о металлическую поверхность.Недостатком указанного способа является низкая технологичность (необходимость создания и поддержания сверхвысокого давления воды) при сравнительно малой эффективности воздействия на поверхность. Й 2, 1740449 А 1(57) Изобретение относится к термической обработке стали и может быть использовано в машиностроении при упрочнении деталей машин. Цель изобретения - улучшение качества упрочнения поверхности путем увеличения скорости охлаждения. Сущность изобретения заключается в том, что проводят скоростной поверхностный ТВЧ-нагрев детали, погруженной в электролит, с применением подмагничивания электролита, При этом в процессе нагрева и охлаждения детали в объеме электролита создают неоднородное магнитное поле, направленное нормально к поверхности детали, причем в электролит добавляют ферромагнитны стицы в количестве от 10 до 40% по ма Недостаток способа - сравнительно высокий расход электроэнергии при незначительном увеличении стабильности процесса нагрева вследствие сравнительно малой концентрации магнитного поля в электролите, кроме того. относительно невысокая и нерегулируемая скорость остывания изделий, что понижает их твердость и износо стойкость при эксплуатации,Целью изобретения является повышение стабильности процесса нагрева и увеличение скорости остывания поверхности изделия,Указанная цель достигается тем, что в объеме электролита создают сильно неоднородное магнитное поле с градиентом, направленным нормально к поверхности изделия, причем в электролит добавляют ферромагнитные частицы в количестве от 10 до 40 % вес.П р и м е р 1. Цилиндрическую в ку диаметром 30 мм из стали У 8 А распола т1740449 45 50 Составитель А,ОрешкинаТехред М.Моргентал Корректор М, Кучерявая Редактор О,Спесивых Заказ 2052 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035. Москва, Ж. Раушская наб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 соосно внутри цилиндрического сосуда, например алундовой трубки или трубки из кермета на основе оксида алюминия. Сосуд заполняют водным раствором аммиачной селитры 30 МН 4 КОз, 0 5 полиакриламида, 0,5 фосфорнокислого натрия, в который добавляют 30 вес, порошка оксида железа крупностью от 5 до 50 10 мВ объеме сосуда посредством соленоида и коаксиального индуктора в течение цикла скоростного ТВЧ-разогрева втулки до температуры, на 30-40 С превышающей температуру аустенизации, и последующего охлаждения поверхности обрабатываемой втулки создают постоянное во времени (по сравнению с периодом ТВЧ) и сильно неоднородное в поперечном сечении сосуда магнитное поле, с напряженностью вблизи поверхности втулки до 400 кА/м и градиентом до 1500 кА/м, нормаль 2ным к поверхности втулки. Затем напряженность поля плавно уменьшают до нуля в течение 2 ч. Твердость поверхности втулок, обработанных по данному способу 61 - 63 НКСГ. Твердость поверхности в прототипе 57 - 59 НВСэП р и м е р 2, Пластину размером 220 Х 80 Х 20 мм из стали 8 ХФ с коническим углублением помещают в ванну из аналогичного примеру 1 кермета, заполненную водным раствором аммиачной селитры 40% МН 4 МОз,0,3 полиакриламида,0,6 фосфорнокислого натрия, остальное вода, в который добавляют 40 вес.микропорошка железохромкобальтового сплава крупностью от 1 до 100.10 м,В прилегающем к пластине объеме электролита в ванне в области конического углубления в пластине посредством магнитного концентратора по форме углубления иразмерам его создают в течение цикла нагрева - охлаждения поверхности конического углубления неоднородное магнитное5 поле с максимумом напряженности у поверхности 200 кА/М и градиентом 1000 кА/м,направленным по нормали к поверхностиконуса либо под углом к ней от 90 до 75. Позавершении цикла магнитное поле выклю 10 чают, Твердость поверхности, обработанной по данному способу, 59 - 61 НВС, впрототипе 57 НКСэ,Применение изобретения позволяет повысить стабильность процесса нагрева и15 увеличить скорость остывания поверхностиобрабатываемого изделия вследствие большей в сравнении с прототипом концентрации магнитного поля и более интенсивноготепло- и массообмена между металлом по 20 верхности и электролитом при наличии внем магнитных частиц,Формула изобретения Способ термической обработки метал лических изделий, преимущественно их поверхности, включающий нагрев ТВЧ и охлаждение в электролите заданного состава с наложением магнитного поля с заданной величиной градиента и направлением к 30 поверхности изделия, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью улучшения качества упрочнения поверхности изделия путем увеличения скорости охлаждения, нагрев проводят в электролите с добавлением ферромагнит ных частиц в количестве 10 - 40 от весаэлектролита, а магнитное поле накладывают с величиной градиента не более 1500 кА/м и под углом 75 - 90 к поверхности изделий.40