Способ изготовления упругих элементов

(23) ПриоритетОпубликованоД заявки йо 28.02,80. Бюллетень Йоования описания, 2 й 0230 21 Ъ 7/1 21 Ъ 1/.7 Государственный СССР по делам изоб и открыти.Ф.Андрющенко, Ю.П;Рябушкий и Л.й.Мелешк Днепропетровский ордена Трудового Красного Знаме металлургический институт(7) Заявитель ПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЙ УПРУГИХ ЭЛЕМЕНТОВ Изобретение относится к областКчерной металлургии и может исполь-.зоваться при изготовлении и термической обработке элементов несущиХсистем, преимущественно лонжероновавтомобильных рам.Известны в отечественном и зарубежном автомобилестроении лонжеронырам грузовых автомобилей, иэготавливающиеся преимущественно холоднойштамповкой горячекатаной или нормализованной полосы низколегированнойстали 1,Такой способ не обеспечивает высокой эксплуатационной стойкости иэза пониженных прочностных свойствизделияИзвестен способ изготовления лонжеронов с повышенными эксплуатационными свойствами, включающий холодноеформообразование полосы в лонжерон,закалку лонжерона в штампе, высокийотпуск его с последующим дробенаклепом поверхностногослоя при комнатной температуре 2.Недостатком известного способаявляется сложность его осуществле"ния.Наиболее му,является спо У",О 5 близким к предлагаемособ иэгбтовления упр О(72) Авторы И. Е,должен к ИЗОбрЕтЕНИя В.В.,тарасов 2гих элементов, включающий закалку заготовки с температуры конца горячей пластической деформации и формообра" зование ее при температуреотпуска 3,.Для повышения усталостной прочности изделие подвергают поверхностному наклепу при комнатной температуре. Известное решение не дает возможности предотвратить возникновение обратимой отпускной хрупкости низколегированных сталей и не использует резервы повышения эксплуатацион- ных характеристик, которые могут быть получены путемтеплого поверх" ностного наклепа. Все это является следствием пониженной эксплуатацион- ной надежности.Целью изобретения. является повышение усталостной прочности лонже.ронов и упрощение технологии изготовления путем совмещения операций отпуска и поверхностного наклепа.Поставленная цель достигается предлагаемой последовательностью ойераций: закалка и отпуск заготовки, формообразование ее при отпуске со,скоростью деформации 10 -10 с ступенчатое охлаждение после отпус-ка и формообразования со скоростью 200-300 град/с до температуры на3 718430-50 С ниже начала рекристаллиэацйи С выдержкой при этой температу- .ре, при которой"и проводят поверхностный наклеп,Унйверсальная полоса" низколеги-рованной стали, найример, 19 ХГСпосле раскроя эакаливается, Послезакалки полоса подвергается высо Койу-отйуску, при котором производят формообразование. Такая последовательность операций позволяетизготовить термически улучшенные лонжероны с отсутствием коробления,Формообразование в предложенном решении должно осуществляться в температурно-временном интервале, исключа-ющем эффект динамического деформацион-.,ного ст арени я (ДДС) .При скорости дефбрмации ниже 10 с полоса в ходе формообразованияможет остыть до температуры интерва- Рассматриваемые вала ДДС, а при скорости деформации вы О Риантыме 10 -10 с эффект ДДС смещается вобласть подкритических температур.В обоихслучаях падение пластичности Средняянаработка на отказ,тыс ци кл амы с серийными лонжеронами из полосы толщиой 8 мм 117,Рамы с термообработаннымилонжеронами иэ полосы толщиной 7 мм404 ния усталостной прочности, формообращ эование осуществляют со скоростью деформации 10 -10 с , охлаждение после,отпуска и формообразования про-водят со скоростью 200-300 О/с до температуры на 30-50 ниже начала рекристаллизации и. при.этой температуре производят поверхностный,наклеп.Источники информации,принятые во вйимание при экспертизе1. Сталь, 1975, Р 4, с. 366-367.2. КрЬе Ь.У.Ме 1 а 11 Ргодгевв,88,60 Р 2, 1965, рр. 78-81,3. Авторское свидетельство СССРР 406917, кл. С 21 Ъ 7/14, 1973,Тираж 608 Подписное Филиал ППП Патент, г,Ужгород, ул, Проектная, 4 вызываемое этим эффектом, приводит к образованию трещин при формообразовании. После формообразования при темпе ратуре отпуска следует ступенчатое охлаждение изделия со скоростью 200- 300 С до температуры на 30-50 С ниже начала рекристаллиэации, которое у 1 низколегированных сталей лежит ниже ,интервала обратимой отпускной хруп,кости. Это обеспечиваетподавление процессов обратимой отпускной хрупкости. Опытным путем установили, что скорость охлаждения ниже 200 /с не обеспечивает подавления процессов отпускной хрупкости в лонжеронах, а скорость охлаждения выше 300 /с не увеличивает степень подавления этих процессов." Последостижения температуры на 30-50 С ниже начала рекристаллиза ции следует выдержка для стабилизации этой температуры по сечению изделия, при которой проводят дробенаклеп в течение, например, 2-4 мин, что повышает усталостную прочность в 1,5-1,8 раза, а вместЕ "сЭтим -" эксплуатационную надежность изделия, Операция наклепа:может осуществляться, например, подогретой дробью с целью предотвращения охлажденияизделия.П р и м е р . Лонжероны изготавливаются иэ универсальной полосы стали 10 ХГС толщиной 8 мм.Технология предлагаемого способа изготовления лонжероновсбстойт-из следующих операций: раскрой полосы по контуру; нагрев раскроенной йолосы в проходной газовой печи до 980- 1000 С, продолжительность выдержки 5-6 мм закалка полосы при трансЦНИИПИ Заказ 9993/7 8 4портировке через охлаждающее устройство спрейерного типа; отпуск закаленной полосы впроходной газовой печи при 600-650 фС, продолжительность выдержки 20-30 мин; формообразование полосы при температуре отпуска на прессе усилием 2,5 тыс. со скоростью деформации (2-5) 10 с ; охлаждение сформированного лонжерона в охлаждающем устройстве до 350-400 Со со скоростью 200-220 град/с; дробенаклеп лонжерона в дробеочистной .камере при 350-400 С;Результаты стендовых испытаний, которые представляют:циклическое вертикальное и горизонтальное нагружение рамы, собранной из опытной партии и серийных лонжеронов, показаны в таблице " ." Рамы с термообработаннымилонжеронами из полосы толщиной 8 мм" 485 Из таблицы видно, что предлагаемый способ повышает циклическую прочность лонжеронов в 3-4 раза и снижает их вес на 12,5. Формула изобретенияСпособ изготовления упругих элементов, преимущественно лонжеронов, автомобильных рам, включающий закалку заготовки, отпуск, формообразо- . вание при температуре отпуска и поверхностный наклеп, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повыше