Способ обработки металлических изделий

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическикРеспублик.79(088,8) девам изебретеиий и вткрмтий ликования описания 1 0 . 03, 83 ат 2 Автор изобретен искарев 71) Заявитель) СПОСОБ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛИЧЕСКИ ИЗДЕЛИЙ 2 деформац тации.опластическ есурс экспл низкии технической является спо еских изделий нагрев, выоре Изобретение относится к области металлургии.Известен способ обработки металлических изделий, заключающийся в нагреве материаа изделия до темпера. турц аустенитного-мартенситного превращения и охлаждения до комнатной температуры1 .Недостатком этого способа является то, что металл после такой обработки обладает малым сопротивлением микропластическим деформациям, имеет низкие показатели предела упругости.Известен также способ обработки металлических изделий включающий нагрев изделия, выдержку до выравнивания температуры в различных точках и охлаждение 2,Недостатком такого. способа является то, что материал изделия после20 термообработки имеет высокую пластичность, слабо сопротивляется воздействию конструкционных нагрузок, имеет низкие показатели сопротивления микНаиболее близким по сущности к изобретению соб обработки металлич включающий деформацию, держку и охлаждение ( 3 Известный способ не позволяет дос тигнуть повышение эксплуатационного ресурса готовых деталей при сохранении их форморазмеров. Это связан с тем, что у большинства сплавов и дел текучести неоднозначно связан с пределом прочности. Однако в большинстве случаев предел прочности более чем в два раза превышает показатели предела текучести. Так у сплавов на медной основе предел прочности в 3,6 раза превышает показатель предела текучести, у сплавов алюминиевых и малоуглеродистых сталей в 2,0 раза.3 10023Цель изобретения - повышение срока службы изделий при сохраненииформоразмеров,Цель достигается тем, что по спо.собу термической обработки металлических изделий, включающему деформацию, нагрев, выдержку и охлаждение, деформацию производят в направлении эксплуатационной нагрузки сусилием, обеспечивающим остаточную щдеформацию 0,003-0,005, а нагревосуществляют до температуры 0,550,65 от температуры отжига металлас выдержкой 6-8 ч.Такая обработка изделия способствует созданию направленной стабильной дислокационной структуры в результате совместного воздействия температуры дорекристаллизационного отжига и внешнего усилия. лоПредлагаемый способ осущетствляется следующим образом.Окончательно изготовленную детальустанавливают в приспособление, предназначенное для ее деформирования.Производят деформирование детали внаправлении эксплуатационных нагрузок. Величина нагрузки определяется с учетом сечения детали, а такжеее габаритов и должна обеспечивать0,003-0,0053 остаточной деформациипри комнатной температуре. Нагруженную деталь вместе с приспособлениемдля нагружения помещают в печь, нагревают до температуры, составляющей 55-65 ь температуры отжи га данного материала, выдерживают 6-8 чпри этой температуре и охлаждаютвместе с печью. После охлаждениядеталь освобождают от нагрузки и40сдают на сборку.Для высокоточных деталей величину дополнительной деформации от термообработки необходимо учитыватьпри их окончательной обработке.45Величины остаточной деформации,температура и время выдержки определены экспериментально, Установлено,что остаточные деформации менее0,0034 и более 0,0053 приводят к снижению показателей сопротивления мик ропластическим деформациям.При этом меньшую деформацию(0,0031) необходимо давать деталямиз более пластичных материалов, а 75 4большую (0,0054) - деталям из менеепластичного металла.Температура и время выдержки также выбраны с таким расчетом, чтобыобеспечивалось максимальное сопротивление микропластическим деформациямпредел упругости и релаксационнаястойкость металла изделия).Более низкая температура (ниже553 от температуры отжига) приводитметалл к более низким свойствам.Более высокая (выше 65/ температурыотжига) - также к более низким свойствам.Время выдержки менее 6 ч снижаетэффективность термообработки. Выдержка более 8 ч допустима, но не является необходимой, так как мало влияет на повышение свойств металла, приводит к удорожанию изделий за счетрасхода энергии и снижения производительности,Результаты испытаний с использованием предлагаемого способа термической обработки приведены в таблице.Как видно из таблицы, термическаяобработка после обработки материа-,ла резанием или готовой детали попредлагаемому способу термическойобработки намного повышает сопротивление микропластическим деформациямвсех исследованных металлов в сравнении с общепринятыми температурами отжига или без теомообработки.Выборочное опробывание новогоспособа на готовых деталях показало, что его эффективность такая же,как и на образцах,После проведения термической обработки по предлагаемому режиму предел упругости и релаксационная стойкость металла при нагружении в томже направлении, в каком осуществлялась нагрузка при термической обработке, возрастает в 1,5-5 раза иболее в зависимости от материала исечения изделия.Это происходит благодаря созданию устойчивой направленной дислокационной структуры, усиливаемой закрепленными примесными атомами внедрейия, что обеспечивает материалувысокую упругую деформацию, повышаяресурс при статических и циклическихнагрузках.1002375 Результаты испытаний предлагаемого и известного способаРежим термическойобработки Деформация готовойдетали от равнойначальной нагрузкиза 500 ч при 150 С,Сопротивление микропластическим деформациям Металл иего сосстояние Релаксационная стойкость при 150 С в течени 500 ч (деформация), Ф Пределупру"гости,Отжиг 650 С/1 30 Ст. 35, холоднокатаная со степенью деФормации503 По предлагаемомурежиму 300 С/8 ч 19 20 По предложенномурежиму 350 С/7 ч 67 Отжиг 870 С/1 ч 41 ВТ 6, фрезерованный По предложенномурежиму 430 С/6 ч 100 Ст.ОХ 2 ОН 4 АГ 10прокат состепенью деФормации503 Отжиг 730 С/1,5 ч 25 100 По предложенному400 С/8 ч 80 Без термообработки 28 38 Ст, ЗОХГСАТочение готовая детель По предложенномурежиму 430 С/7 ч 87 10 Формула изобретения ВНИИПИ Заказ 1731/11 Тираж 566 Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Ст, 35, фре- Без термообработзерованная ки Способ обработки металлических изделий, включающий деформацию, нагрев, выдержку и охлаждение, о т л и. ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения срока службы при сохранении форморазмеров, деформацию производят в направлении эксплуатационной нагрузки с усилием, обеспечивающим остаточную деформацию 0,003-0,0053, а нагрев осуществляют до температуры 0,55-0,65 от температуры отжигаметалла с выдержкой 6-8 ч.45 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРй 630279, кл. С 21 0 1/78, 1978.2. Технологические остаточные у напряжения. - Под ред. Подзея А.В.Иашиностроение", 1973, с. 101-105.3. Юхвец И,А, Производство высокопрочной проволочной арматуры.