Способ термической обработки стальных изделий

(51)5 С 21 О 1/О К АВТОРСКОМ верхность циают лазерныиется со скорой за ин, где Чт - скоС/мин; Тпл и я и аустенитизаева осуществляво СССР, 1987. ение де 1981, с. лей лу 31. учщение качестваного нагрева всейлиндра. ем, что луч лазера вращающегося цится со скоростью т ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМпРи Гкнт сссР(71) Харьковский тракторнго Орджоникидзе(56) Авторское свидетельсМ 1573031, кл. С 21 О 1/ОКоваленко В,С, Упроччом лазера. Киев: Техника Изобретение относится к термической обработке стальных изделий лазерным лучом, в частности наружной поверхности цилиндров.Известны способы упрочнения поверхностей, заключающиеся в том, что энергия лазерного луча направляется на обрабатываемую поверхность. Упрочнение происходит при движении луча по поверхности, Недостаток известных способов заключается в том, что эти способы не могут обеспечить сплошность обработки, т,к. следующий виток ложится на предыдущий, и при этом образуются зоны упрочненные и разупрочненные,Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является способ обработки внутренней поверхности цилиндров лазерным лучом, отраженным от фокусирующего зеркала, образующим на обрабатываемой поверхности круг.Недостатком этого способа является то, что неизбежен повторный нагрев части обрабатываемой поверхности, который приводит к снижению твердости и коэффициента сплош ности,(54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙСТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ(57) Сущность способа: на полиндра радиусом 50 мм подлуч, при этом цилиндр вращаЧтстью и =, об/иТ пл - Тарость охлаждения металлаТа - температура плавлениции металла,0 С. После нагре гся охлаждение металла,Цель изсбретения - изделий путем равноме наружной поверхности цЦель достигается т подается на поверхность линдра, который вращае где и - скорость вращения цилиндра (число оборотов в ед. времени);Ч - скорость охлаждения при закалке лазером;Тпл, Та - температуры соответственно плавления и аустенитизации стали,Кольцо, образованное движением сфоку- сированного пятна по окружности передвигают вдоль оси цилиндра и производят поверхностную сплошную закалку,Цилиндр вращается с такой скоростью, что луч, пройдя окружность возвращается в исходную точку тогда, когда температура в этой точке еще не спустилась до температуры области аустенитизации. Если скорость изменения температуры при лазерной обработке ут (больше 10 С с ) температура= 1 - 3,14 62800 2 - 0,975Чз Тпл - Йа2 ч чт 20 Чт Составитель В. РусаенкоТехред М,Моргентал Корректор М, Петрова Редактор Заказ ЭЗ 5 М Тираж . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород, ул, Гагарина, 101 плавления - Тпл, температура аустенитизации - Та, то время изменения от Тпл, до Та за один оборот выразится формулойТпл - Йа, а скорость вращения цилинЧтдра (число оборотов в ед. времени)Чти =Т пл - ТаОбозначим скорость закалки чз, а так как время одного оборота т, то за один оборот кольцо передвинется на расстояние чзт. Так как ширина кольца 2 г, то коэффициент сплошности Ксп выразится формулой который, как видно из конкретного примераблизок к единице, в то время как у прототипа коэффициент сплошности не более 0,7.Сравнение заявляемого техническогорешения с прототипом позволяет утверждать, что заявляемое техническое решениесоответствует критерию "новизна".При изучении других известных технических решений в данной области техникипризнаки отличающие заявляемое изобрелтение от прототипа, не были выявлены ипотому они обеспечивают заявляемому техническому решению соответствие критерию "существенные отличия",Конкретный пример выполнения,Обработке подвергнут стальной цилиндр радиусом 50 мм. Тпл=1300 С,Та=800 С, чт=105 С сполучим, что одиноборот цилиндр должен совершить за11300 - 800=0,005 с и вращаться со ско 10ростью п=12000 об/мин, что технически осуществимо,Обрабатывая цилиндр радиусом 8=50мм пятном радиуса г=2 мм, со скоростью чз=20 мм/с (для сталей) и линейной скоростью движения пятна по окружности 52 лй 2 3,14 50с 0,005 - 62800 мм/с,Предлагаемый способ позволяет повысить коэффициент сплошности нагрева деталей.Формула изобретения 25 Способ термической обработки стальных изделий, преимущественно наружной поверхности цилиндров, включающий подачу на обрабатываемую поверхность луча лазера и закалку, о т л и ч а ю щ и й с я тем, 30 что, с целью улучшения качества изделийпутем равномерного нагрева всей наружной поверхности цилиндра, цилиндр в процессе обработки вращают со скоростью где п - скорость вращения цилиндра;чт - скорость охлаждения при закалке40 лазеромТпл, Та - температура соответственноплавления и аустенитизации стали, С,