Способ обработки стальных изделий

Союз Советских оциелистически 1 852943 пубпик 10 17 Госудерстееииый комитет епем изобретеиий и открытий 53) УДК 621,785.79(71) Заявител итинский политехнический инстит) СПОСОБ ОБРАБОТКИ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИ Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при термической обработке цементованных деталей из углеродистых и легированных сталей.Известны различные способы обработки стальных деталей, которые включают цементацию, закалку и отпуск 11.Существующие способы термической обработки цементованных деталей не позволяют значительно повысить их ударную вязкость, пластичность, эксплуатационные свойства и уменьшить коробление.Известен способ обработки стальных деталей, включающий цементацию, азотирование, нагрев под закалку, закалку и низкий отпуск в которой перед нагревом под закалку проводят многократную термоциклическую обработку в интервале температур на 30 - 50 С выше Ас, и на 30 - 50 С ниже Ач, 2.Однако существующий способ обработки, повышая пластичность и ударную вязкость в определенных пределах, не повышает эксплуатационных свойств поверхностного цементованного слоя. В нем при цементации образуется сетка вторичного цементита, которая не устраняется при последующей термоцикляческой обработке. Условия же для предотвращения образования цементитной сетки, заключающиеся в ускоренном охлаждении деталей с температуры цементации,не всегда выполняются (цементация деталей, склонных к короблению и требующих медленного охлаждения с температуры цементации; цементация в твердом карбюри заторе и др.). Наличие цементитной сеткивызывает охрупчивание и выкрашивание поверхностного слоя. Пластичность и ударная вязкость же повышается только за счет измельчения зерна в сердцевине детали, а для О поверхностного слоя эти характеристики сохраняются на низком уровне. Кроме того, применение дополнительных нагревов под термоциклическую обработку и закалку вызывает дополнительное коробление и удоро жание процесса термической обработки.Целью изобретения является повышениеударной вязкости и усталостной прочности цементованных деталей.Это достигается тем, что в способе тер- О моциклическую обработку производят в двестадии с проведением на первой стадии термоциклической обработки в интервале температур на 50 - 70 С выше Ас, и на 30 -50 С ниже Ач,.5 Кроме того, термоциклирование проводятс цементационного нагрева после подстуживания до температуры на 30 - 50 С ниже Ач а закалку проводят с нагрева, осуществляемого при термоцикли рова ниц, от зо температуры выше Ас, на 30 - 50 С.852943 а рная з костьи (и Спообра 0 Известный П редлагае вн ичающиися т с нагрева при мпературы вылив оставитсль Р, КлыковаТехред М. Гайдамак едактор Л. Павлов ектор О. Тюрина 23/1 О Изд.492 Тираж 634Поиск Государственного комитета СССР по делам изо113035, Москва, Ж. Рвунская наб., д. 4,Заказ НГПодписнотений и открытий Типография, пр. Сапунова,Термоциклическая обработка в интервале температур на 50 - 70 Г выше Ас, и на 30.-50 С ниже Ач, устраняет цементитную сетку в поверхностном слое, одновременно измельчая структуру, а термоциклирование в интервале температур на 50 - 70 С выше Лс, и на 30 - 50 С ниже Ач завершает формирование мелкозернистой структуры в цементованных деталях. Это приводит к повыпенио их усталостной прочности и ударной вязкости,Проведение же термоциклирования с цементапионного нагрева и закалка с нагрева, осуществляемого при термоциклировании, снижает энергоемкость процессов, сокращает длительность термической обработки и уменьшает коробление деталей, так как устраняются промежуточные нагревы до высоких температур.П р и м е р. Проводилась цементация и термическая обработка образцов для испытания на ударную вязкость (тип 1, ГОСТ 9554-60) и усталость (тип Ч 11, ГОГТ 2860-65), изготовленных из стали 20 Х.Образцы подвергались цементации в твердом карбюризаторе при температуре 900 - 930 С в течение б ч, после чего они подстуживались до температуры на 30 - 50 С ниже Ач и далее подвергались термоциклической ооработке. Термоциклирование осуществлялось в печи с температурой 1050 С; вклочало 7 циклов, три из которых осуществлялись в интервале температур на 50 - 70 С в 1 ппе Ас, и на 30 - 50 С ниже Лчи а четыре последующих - в интервале тем-. ператур нэ 30 - 50 С выше Лс, и на 30 - 50 С ниже Ач,. Охлаждение образцов при термоциклировании осуществлялось на воз. духе. После седьмого цикла образцы подогревались до температуры на 30 - 50 С выце Лс и закаливались в масле.Затем проводился отпуск при температуре 170190 Г в течение 2 ч.Для получения сравнительных данных параллельно проводилась цементация образцов для их последующей обработки по известному способу.После охлаждения до комнатной температуры с температуры цементации эти образцы подвергались последовательно термоцпклической обработке в температурном интервале на 30 - 50 С выше Ас и на 30 -- 50 С ниже Лч с числом циклов, равным 7. Затем после охлаждения они нагревались под закалку и закаливались в масле с температуры на 30 - 50 С выпе Ас после изотермической выдержки. Иа образцах обеих партий определялись показатели твердости, ударной вязкости и устэлостной прочности. Данные приведены в таблице. Использование предлагаемого спосооа термической обработки цементованных деталей обеспечивает по сравнению с существующими следующие преимущества:сокращение времени термической обработки цементованных деталей в 1,5 раза;повыцение усталостной прочности в ,6 раза при дополнительном повыпенин вязкости;уменьшение коробления деталей.В целом предлагаемый спосоо повыпает раоотоспособность цементованных деталей при одновременном снижении затрат их нэ их производство. Формула изобретения1. Способ обраоотки стальных деталей,включа 1 оший пементацио, термопиклическую обработку в интервале температур на30 -50 С выше Ас, и на 30 - 50-Г нижеАч, нагрев под закалку и низкий отпуск,отличающийся тем, что, с целью повышения ударной вязкости и устэлостнойпрочности, термоциклическую обработку производят в две стадии с проведением нэ первой стадии термоциклической обработки винтервале температур на 50 - 70 С вышеи на 30 50 С ниже Ач,.2, Способ по и. 1. о т л и ч а 1 о гц и й с ятем, что термоциклическую обработку проводят с цементационного нагрева пос,1 е подстуживания до температуры нэ 3050 Гниже Лч,.453. Способ по п. 1, о т.тем, что закалку проводятермоциклировании от теАс, на 30 - 50 С.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Корецкий Я. Цементация стали, Л.,Судпромгиз, 962, с. 72 - 82.2. Авторское свидетельство СССРЛв 648623, кл. С 21 0 1/78, 1977.