Способ обработки деталей

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 06.03.79 (21) 2732993/22-02 (5)М. КЛ. С 21 Р 1/78 с присоединением заявки Мо(23) Приоритет Государственный комитет СССР по дедам изобретений и открытийОпубликоваио 15.03.81, Бюллетень Мо 10 Дата опубликования описания 15. 03. 81(72) Авторы изобретения В.И.Андрюшечкин, Ю.А.Коптев и В,М.Голубков юции и орд на Трудовбгои сплавов,Московский орден Красного Знамени Октябрьской Ре институт ст ал(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ ки Изобретение относится к термичес- кой обработке деталей из хромоникелевой стали в воздушной среде после газовой цементации в шахтных печах и может быть применено для других марок сталей, имеющих одинаковую или меньшую устойчивость аустенита цементованного слоя и серцевины по сравнению с хромоникелевой сталью.Известны способы химико-термической и термической обработки, включающие газовую цементацию и специальные виды последующей термической обработки деталей ответственного назначения с целью получения требуемыхсвойств 111 Известен способ термической обработки цементованных деталей из хромоникелевых сталей, включающий приведение нормализации при 860-890 С высокого отпуска при 600-660 оС и закалки, температура нагрева 780820 С ).21.Изучение микроструктур при этом способе термической обработки показало, что структура цементованного слоя после цементации представляет собой переохлажденный аустенит и игольчатый мартенсит. Проводимая затем нормализация не вызывает ка хлибо качественных изменений.После высокого отпуска структура 5 слоя состоит иэ пластинчатого и зернистого перлита, а также незначительного количества карбидов на глубине0,5-0, 7 мм. С целью более полногозавершения фазовых превращений назначаются более длительные выдержкипри нагреве под закалку. Существующийспособ термической обработки в условиях воздушной среды приводит к значительному обеднению цементованногослоя углеродом и легирующими элементами, что снижает уровень внутреннихсжимающих напряжений и,ухудшает прочностные и усталостные свойства деталей. Поэтому предусматривается удаление этой дефектной зоны шлифованием 20 до (0,3-0,4 мм) .Наиболее близким к предложенномуявляется способ обработки из хромо"никелевых сталей, включающий цементацию, высокий отпуск, нагрев под закалку, закалку, обработку холодом инизкий отпуск 1,31.После высокого отпуска детали.имеют структуру, аналогичную описанному выше способу, поэтому укаэанные ЗО недостатки присущи и данному способу.812835 Вид обработки 107,7 112,7 Формула изобретения ВНИИПИ Заказ 701/32 Тираж 618 ПодписноеФилиал ППП "Патент",г.ужгород,ул,Проектная,4 Цель изобретения - сокращение продолжительности обработки.7Поставленная цель достигается тем,что в способе обработки деталей изхромоникелевой стали, включающемцементацию, нагрев под закалку, закалку, обработку холодом и низкий отпуск, после цементации проводят иэотермическую выдержку, а нагрев подзакалку производят непосредственнопосле изотермической выдержки. Посадку деталей на изотермическую выдержку проводят при 580-600 ОС,После иэотермического распадааустенита цементованный слой пред"ставляет собой однородную структУрУ,состоящую из пластинчатого перлитаи глобулярных карбидов. Такая однородная структура позволяет не менееРчем в 2 раза, уменьшить выдержку принагреве под закалку.Посадку деталей в печь для нагрева под закалку можно произвести сраЙ,к г/мм Известный 107,6 112,0 Предлагаемый 107,2 112,0 Твердость цементованного слоя экспериментальных образцов на глубине 0,1-0,4 мм составляет 50-60 ед НЕС, содержание углерода 0,7-0,87 В, у стандартных образцов 54-58 ед ННС, содержание углерода 0,5-0,75 на этой глубине с постепенным снижением до сердцевины. Микроструктура цементованного слоя экспериментальных и стандартных образцов состоит иэ мелко- игольчатого мартенсита с большим поверхностным содержанием глобуляр О ных карбидов .у экспериментальных образцов. Микроструктура сердцевины образцов обоих вариантов одинакова и представляет собой мартенсит.Использование предлагаемого спо соба термической обработки цементованной хромоникелевой стали обеспечивает по сравнению с известным способом высокие прочностные и усталостные показатели цементованных 50 деталей; более высокое содержание углерода и легирующих элементов, а также стабильную твердость и износостойкость цементованного слоя при термической обработке на существующем оборудовании с воздушной средой 1 значительный экономический эффект за счет сокращения длительности цикла термической обработки путем устранения разрыва во времени между цементацией и высоким отпус- фО зу же по окончании изотермической выдержки или поднять, в печи температуру до эакалочной, Микроструктурацементованного слоя после закалкипредставляет собой мелкоигольчатыймартенсит с глобулярными карбидами.П р и м е р. Проводится газоваяцементация стали марки 12 ф 2 Н 4 А6 28 кч. Химический состав,С 0,11; Сч 1,47; К 1 3,43. Глубинацементованного слоя составляет 1,5 мм,подача пиробензола 145 кап/мин.Группа образцов подвергается посадке на изотермическую выдержку подостижении ими 600 С при охлаждениипосле цементации на воздухе. Затем проводится упрочняющая термообработка, выдержка при нагреве подзакалку составляет 20-21 мин (в 2раза меньше по сравнению с известнойтехнологией),Данные механических свойств сердцевины представлены в таблице.о% Ь кгм/см15,2 68,7 15,216,4 67,2 15,016 р 4 68,1 17,2 ком, высоким отпуском и закалкой, атакже, что наиболее важно, эа счетуменьшения времени выдержки в печиперед закалкой. Этим достигаетсяповышенное содержание углерода и легирующих элементов в цементованномслое, что, в конечном итоге, увеличивает износостойкость и прочностьдеталей при их термообработке в воздушной среде. Способ обработки деталей, преимущественно из хромоникелевой стали,включающий цементацию, нагрев под закалку,закалку,обработку холодом и низкий отпуск,о т л и ч а ю щ и й с ятем,что,с целью сокращения длительности обработки, цементацию производятс изотермической выдержкой при 580600 С в процессе охлаждения, и непосредственно после нее производятнагрев под закалку.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1.Гудремон Э, Специальные стали.М1966, с. 299,2. Минкевич А.Н. Химико-термическая обработка металлов и сплавов.М.,1966, с. 76,3. Минкевич А,Н.Химико-термическая обработка металлов и сплавов,М.,1965 с. 77,