Способ обработки колец шарико-подшипника из дисперсионнотвердеющего сплава на хромо-никелево алюминиевой основе

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИДЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ГЕН ПИСАН АВТОРСТВО Дь, О 1Однак бочие пов дой. сма ненадежн Как прави исходит и отделение возрастан ые подшипники,раорых покрыты тверример серебром,указанных условиях.х температурах пров твердой смазки, ееоверхности и резкоерогания,о немагнитнерхности козкой, нап0 работают вло, при низкиотеря свойстот рабочей иие момента т ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Загорский филиал Всесоюзного научноисследовательского конструкторско-технолоГическоГО института подшипниковойпромышленности(54) СПОСОБ ОБРАБОтКИ ОЛЦ ШАРИКОПОДШИПНИКА ИЗ ДИСПЕРСИОННОТВЕРДЕЮЩЕГОСПЛАВА НА ХРОМО-НИКЕЛЕВО-АЛЮМИНИЕВОЙ ОСНОВЕ Изобретение относится к машиностроению, а именно изГотоВлению немаГнитныхшарикОподшипников, работающих В экстремальных условиях: высоком вакууме1,33.1014-1,33.10 "5 Па (1,10 12-1,10 1 мрт.ст) и холоде до минус 196 С,Для обеспечения работы приборныхподшипников в экстремальных условиях(глубокий холод и высокий вакум) на рабочиеповерхности деталей шарикоподшип никананосят с помощью механического, химического и других способов покрытия (твердыесмазки) -Мо 2, серебро и никель,(57) Использование: в машиностроении, а именно в способах обработки немагнитных шариковых подшипников, работающих в экстремальных условиях,"высоком вакууме и глубоком холоде. Сущность изобретения: на дорожках качения колец шарикоподшипника образуют защитное покрытие толщиной (750-1100)А и с твердостью на глубине до 1 мкм (6950 - 7150) Н/мм путем ступенчатого нагрева колец до 300 С в вакууме 1,33,10 Па со ступенчатой выдержкой от 0,5 до 1,0 ч и с последующими возрастанием давления до 9,31 - 1,97 Па при 300 С и выдерккой 6-10 ч. Цель изобретения - повышение надежности работы немагнитных подшипников в условиях высокого вакуума или сверхнизких температур,Это достигается за счет использования способа получения колец немагнитных подшипников из сплава 40 ХНЮ-ВИ с твердостью более 58 НВСз и образованием на дорожках качения колец защитного покрытия толщиной (750-1100)А, твердостью на глубине до 1 мкм (6950-7150) Нмм, которое образуется путем нагрева окончательно готовых колец в вакууме по режиму, 0,5 ч при 20-40 С, .Роот.(1,33,10 Па (1,10 ммо рт,ст,)., далее следует нагрев до 300 С при Роот 1,33,10 Па (1,10 мм рт.ст.) и выдержке в зтих условиях 1 ч с последующим возрастанием здавления до Рост. 9,31 - 1,197 Па(7.10 - 9,10 мм рт.ст.) при 300 С и выдержке 6-10Минимальная толщина защитного покрйтия обеспечивает надежную работу под1754953 Состояние Иикротвердороя(ек дость Еукацения Н/мм 2 Толщинапокрытия.,А Способ В,оо,о 8 о Покрытие 600серебром воооо Известный Иомент выве допустимого 150 170 170 80 аПредлагаемый Покрытие 6350 7509501100600 3,5 2 О 1,7 Ь,о Отработал ресурс7090 7150 б 8 оо"Схватывание" Опытный Технологическиеограничения 1,7 1150 Опытный шипника в глубоком вакууме и при низкихтемпературах, предотвращая залипание телкачения и обеспечивая низкие значения момента трогания, Верхний предел толщинызащитного покрытия определяется природой материала и технологическими возможностями метода.П р и м е р. Немагнитный приборныйподшипник 605 - 184008/1,5 ЮУ изготовлениз сплава 40 ХНЮ-ВИ, содержащего, /а: Сг40,47; С 0,12; Р 0,04; Мп, 0,01;0,004; Р0,005; Ге 0,15; А 1 3,63 и никель основа.Детали подшипника после дисперсионного твердения при 560-570 С, 5 ч имелитвердость 59,5 НВСэ, Все немагнитные подшипники были разделены на две большиепартииПервая партия подшипников, изготовленная по существующей технологии, обозначенная 605-184008/1,5 ЮИ, собрана безорганической смазки и с покрытием дорожек качения серебромВторая партия собиралась без органической смазки. Предварительно на окончательно готовых кольцах (после операцииполирования) было образовано защитноепокрытие толщиной (750 - 1100)А по режиму,состоящему из трех основных этапов.1-й этап, Дегазация окончательно готовых деталей: Рост 1,33,10 Па пРи 20-40 оС,выдержка 0,5 ч,2-й этап. Рост,1,33.10 Па при ЗОО С,выдержка 1 ч.3-й этап, Ростг 9,31-1,197 Па при 300 С,выдержка 6-10 ч.Микротвердость покрытия оставила6950 - 7150 Н/мм на глубине 1 мкм. Подшипники испытывались при (-196)С и вакууме 1,33,10 11-1,33.1015 Па в режимекачения 1500 кач в мин на угол +50 о. Под шипник второго варианта с созданным защитным покрытием на дорожках качанияотработали расчетный ресурс с минимальным моментом трогания (табл,1). Это свиде 5 тельствовало о высоких антифрикционныхсвойствах рабочих поверхностей колец это-.го варианта,Подшипники, изготовленные по существующей технологии, не отработали эадан 10 ный ресурс (1500 ч), На подшипниках снедостаточной толщиной защитного покрытия отмечено "схватывание" рабочих поверхностей шариков и колец и недопустимоевозрастание момента трогания(4,0 мкНм,15 вариант 5), что свидетельствовало о выходеподшипника из строя, На подшипниках первого варианта, изготовленного по серийнойтехнологии с покрытием серебра, моменттрогания значительно превышал допусти 20 мые значения и подшипники не отработализаданный ресурс (см,табл.),Формула изобретения Способ обработки колец шарикопод шипника из дисперсионнотвердеющегосплава на хромо-никелево-алюминиевой основе с твердостью после дисперсионного твердения выше 58 НВСэ путем образования на дорожках качения защитного покры тия,отличающийся тем,что,сцельюповышения надежности работы в условиях высокого вакуума или сверхнизких температур, пркрытие образуют с толщиной (750- 1100)А и с твепвостью на глубине до 1 мкм 35 (6950-7150) Н/мм 2 путем ступенчатого нагреваколец шарикоподшипникадо 300 С в вакууме 1,33,10 Па со ступенчатой выдержкой от 0,5 до 1,0 ч и с последующими возрастанием давления до 9,31-1,97 Па при 300 оС и вы держкой 6 - 10 ч.Иомент Ресурс, отра- Характер дефектов трогания, ботанный и/а на рабоцих поверхмкНм в глубоком ва- ностяхкууме и холо"де ц