Закалочная среда

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Соаоэ Советских Социалистических Республик(43) Опубликовано 30 т 0 Х 18, Бюллетень %12 оцдаротвонпыЯ навнтСаввтн Мнннотров СССно Селам наобрвтаннЯн отнрьннЯ(54) ЗАКАЛ а для удаенную просплавах.закалкидобавкамиламида, оя оптималувеличени мыв к лени кали мен-. только странядетали робле" плохо уменьакалке ских и бретения являетсения деталей прие высоких механисвойств.гается теной средыполимераией его в Целью изо шение коробл и обеспечени коррозионных Это дости стве эакалоч ный раствор с концентрац 0,05-2 вес.Ъ При погрум, что в каче" используют водполиэтиленоксида водном растворе жении нагретой д реду с добавкамина поверхности нка с малой тепл няя концентрацию етали в поли"детали о эакалочнуюзтиленоксид разуется пл ностью, Изм ровод олизт 30 Изобретение относится к области термическотт обработки металлов, а и но к средам для закалки металлов.Известна эакалочная среда для закалки металлов с целью гредотвращения трещинообраэования с добавками сульфитно-спиртового щелока с концентрацией его в водном растворе 5-60%1.Недостатком указанной срецы является ограниченная область применения наличиебольшого коробления.Известна среда для закалки металлов на водной основе с добавками полимера, например полиалкиленгликоля, с концентрацией его в водном растворе О, 1" 551 2 .Полимер полиалки.:нгликоля предста ляет собой жидкость с молекулярным весом от 6000 до 40000 с оптимальной концентрацией полимера 10-40 об,Ъ. Ук эанная среда замедляет скорость охлаждения по сравнению с водой.Недостатком данной эакалочной среды является невозможность плавного ре гулирования скорости охлаждения во всем температурном интервале закалки, что приводит к короблению тонкостенных деталей, Кроме того, эта среда не обеспечивает получения чистой поверх ности и требует дополнительной про 2и или повторного нагревя пленки и дает ограничваемость на,алюминиевыхИзвестна также среда дляметаллов на водной основе сполимера, например полиакри0,03 до 1 с целью получениных скоростей охлаждения ислужбы ее 13).Указанная среда применяетсядля закалки сталей и чугуна, ует образование трещин, однакоимеют значительную величину кония. Кроме того, полиакриламидрастворяется в воде.20,4 19,4 4,2"44,9 27,5-28,2 18 4,6-45 у 2 27,8-28,1 18 водучаюньшеастолишен пон 4-5 ее в инФормации,пр экспертизе:ое снидетельст С 21 Й 1/60,США 93220893,к очники ие при Анторс 44, кл Патент м о СССР974,,9 469 о СССР971 втор 8, к ое свидетельс С 21:4 1/60,леноксида в растворе, можно изменятьтолщину пленки на поверхности деталии тем самым плавно регулировать ско"рость охлаждения в диапазоне от скорости охлаждений в воде до скоростиохлаждения в жидком азоте и получатьдетали практически без коробления. Поверхность деталей получается чистой.Полиэтиленоксид растворяется в водепри перемешинании .или самопроизвольнопутем набухания н течение. 2-3 дней. 1 ООбычно готовится раствор с концентра"цией 1-2 вес.Ъ, а затеи приготовляются растворы с меньшими концентрациямипутем разбавления одой,Для получения закалочных сред ис- Юследовался полиэтиленоксид с молекулярным весом 500000, 1000000, 3300000 и5000000. Концентрация растворов изменялась от 0,05 до 2,5 вес.Ъ. С увеличением молекулярного веса или концентрации полиэтиленоксида увеличиваетсяих вязкость.и уменьшается соотнетстненно скорость охлаждения растворов.Динамическая вязкость водного раствора полиэтиленоксида при 20 фС с кон- Я 6центрацией 0,1-2,5 вес.Ъ молекулярный нес 3300000) изменяется соответстненно от 2 до 148 сантипауз СПЗ).Например, при закалке алюминиевойпластины толщиной 5 мм из сплава Д 16 ЗОн водном растворе полиэтиленоксида сконцентрацией 0,3-0,6 нес.Ъ скоростьохлаждения изменяется от 200 до 20 фС//сек в интервале температур 500-100 С.Растворы полиэтиленоксида при соприкосновении с нагретыми деталями не .горят, не вспенинаются, не выделяюттоксичных веществ и не вызывают коррозии деталей,Среда може- быть использована призакалке тонкостенных деталей из алюмйниеных сплавов и сталей. Для закалки деталей из алюминиевых сплавов наилучшим является полизтиленоксид смолекулярным весом 3300000 и концентрацией 0,25-0;5 нес.Ъ, а для сталей -46с концентрацией 0,1-0,3 вес.Ъ.П р и м е р, Эакалке в растворахполиэтиленоксида подвергались листовые заготовки из алюминиевых сплавовД 16, В 95, и АК 4-1 с размерами 100 х 50х 100 х 13 мм 100 х 100 х 1 мм, 250 х 250 хх 2 мм, 250 х 250 х 5 мм, 500 х 1000 х 2 мм и250 х 250 х 10 мм, а также образцы из ста"лей ЗОХГСА и ЗОХГСНА размером 10 х 10 хх 60 мм. 65 Закалка вышеуказанных образцоказала, что величина коробленияраз меньше, чем.при закалке н воде ив 2-3 раза меньше чем в растворахпслиалкипенгликоля или полиакриламида механические и коррозионные свойстна получаются лучше.Для закалки алюминиевых сплавовнаилучшей концентрацией является О,З1 нес.Ъ, для легированных сталей 0,1 до 0,3 вес., а для углеродистых сталей - 0,05- 0,1 вес.Ъ,Пластины толщиной 1,3 ми из сплава" Д 16 при закалке в растворах полиэти" леноксида в интервале температур 500- 260 фС имеют следующие скорости охлаждения:При концентрации 2 ПЭО 2"0-250 фС/с1,2 ПЭО 420-4804 С/с0,6 ПЭО 550"640 фС/с0,3 ПЭО 730-820 фС/с0,15 ПЭО 940-1100 С/с0,05 ПЭО 1450-1600 С/сМаксимальная величина коробления пластин из сплана Д 16 размером 100 х х 100 х 1,0 мм при закалке в растворах полиэтиленоксида (ПЭО) составляет:При концентрации .2 ПЭО 0,25 мм. 1 ПЭО 0,30 мм0,5 ПЭО 0,45 мм0,1 ПЭО 3,2 мм0,05 ПЭО 4,1 ммСредние значения механических свойств листовых образцов из сплава Д 16 толщиной 2 и 5 мм при закалке в растворах ПЭО приведены в таблице., Упрочняющ.я термическая обработка сталей ЗОХГСА и ЗОХГСНА с использова ниеи в качестве закалочной среды 0,1 О,З вес.Ъ полиэтиленоксида позволяет получить на образцах размером 70 х 10 х х 10 мм однородную твердость 38-40 НРС.Применение предлагаемой среды для закалки тонкостенных деталей из алюминиевых ,сплавов а также из различных сталей при небольших концентрациях полимера позволяет снизить трудоемкость рихтоночных и доводочных работ, устранить брак по трещинам. Формула изобретенияЗакалочная среда, содержащая и растворимый полимер, о т л и щ а я с я тем, что, с целью ум ния коробления, в качестне водо норимого полимера она содержит этиленоксид при следующем соотн нии компонентов, вес.Ъ:Полиэтиленоксид 0,05-2Вода Остальн Ист иняты