Способ термической обработки изделий

СОЮЗ СОВЕТСКИХюииамеиРЕСПУБЛИК НИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСИОМУ ТЕЛЬСТВ(ч 6) (72) (71) Бело (53) И, Калаче кий инсти т АНвидетельст0 1/26, 19 детельство 0 1/56, 19 детельство О 1/78, 19 СССР 3ССС ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ 333335/22-0201,10.8123,0 Ф.83. Бюл,В,А. Гайко и ИФизико-техничеусской ССР621 785.79(088ское сС 21е свиС 21(5) (57) СПОСОБ ТЕРИИЧЕСКОИ ОБРАБОТКИИЗДЕЛИЙ, преимущественно. из железоуглеродистых сплавов, вклоцаоций .тер-моциклирование относительно А с уве".лицением:и .Уменьшением объема обрабатываемого материала при фазовых переходах и деформацию в каждом цикле термоциклирования, о т л и ц а ю ц и йс я тем, цто, с целью повыаения меха-:нических свойств, при Фазовом пере-.ходе с уменьвением объема изделие подвергают всестороннему сжатию, а прифазовом переходе с увеличением объема -растяжению в упругой области.но Я 4 с увеличением и уменьшениемобъема обрабатываемого материала прифазовых переходах и деформацию в каж"дом цикле термоциклирования, при фа",зовом переходе с уменьшением объемаизделие подвергают. всестороннему сжатию, а при Фазовом переходе с увеличением объема - ра"тяжению в упругойобласти.На чертеже представлена схема устройства для термообработки изделий,поясняющая предлагаемый способ.Схема устройства содержит образец 1, разъемный штамп 2, объем внутренней полости которого равен объемурабочей части образца, клеммы 3 контактного нагрева и захваты пресса 4,в которых жестко закреплен образец.В процессе нагревов и охлажденийв точке Фазового перехода с уменьше"нием объема образец 1 сжимают захватами 4, при этом рабочий объем образцав штампе 2 находится в условиях всестороннего сжатия, а при Фазовом пе"реходе с увеличением объема образецрастягивают в упругой области за счетперемещения захватов пресса.Всестороннее сжатие при фазовомпереходе с уменьшением объема, являясь дополнительным энергетическим Фак.тором, способствует интенсификациифазового перехода, сокращению времени перестройки кристаллической решетки и более полному протеканию процес-.са,При Фазовом переходе с увеличениемобъема приложение упругой растягивающей нагрузки позволяет снизить уровеньостаточных сжимающих напряжений,уменьшить опасную концентрацию напряжений и предотвратить возникновение микротрещин.,Предлагаемый способ позволяет повысить механические свойства обрабатываемого материала,Более высокий комплекс механических свойств достигается в предлагаемом способе, в отличие от известного, деформацией в упругой области, т,е, без изменения Формы детали. Повышение механических свойств происходит за счет получения равномерной структуры с дисперсным распределением карбидов, что связано с интенсификацией Фазового перехода и повышением энергии связи дислокаций с мелкодисперсными частицами при воздействии всестороннего сжатия при Фазовом переходе с уменьшением объема, а также 1 101349Изобретение относится к термической обработке, в частности термомеха-нической обработке изделий, преимущественно из желеэоуглеродистых спла.вов.5Известен способ термической обработки стали, включающий многократныенагревы выше Ли охлаждения ниже А 1,позволяющий пов 4 ысить уровень пластичности .сплавов 1.10Однако насыщенность кристаллической решетки деформационными дефектамиза счет Фазового наклепа недостаточ-.но высока что не позволяет реализовать потенциально возможное высокопрочное состояние металлов.Известен способ термической обработки металлов, при котором нагреви закалку изделия производят под вы-.соким давлением жидкой закалочнойсреды 2.Недостатками этого способа является то, что при Фазовых. переходах сувеличением объема высокое давлениетормозит протекание Фазового перехода,25приводит к частичной термической стабилизации исходной Фазы, получениюпобочных продуктов превращения и ухудшению свойств.Наиболее близким по технической,сущности и достигаемому результату яв.ЗОляется способ термической обработкижелезоуглеродистых сплавов, включающий термоциклирование около точки А,в котором в каждом цикле сплав подвергают деформированию в аустенито-Ферритной области и в области перлитного превращения.Способ направлен на повышение ме.ханических свойств сплава3 .Однако он не может применяться 40для повышения механических свойствготовых деталей, поскольку требуетпластического деформирования и изменения Формы. Кроме того, в данномспособе не используются эффекты объемного изменения непосредственно приФазовых переходах,Цель изобретения - повышение механических свойств изделий, преимущественно из железоуглеродистых сплавов, за счет более полного использования положительных структурных изме"нений, происходящих при измененииобъема в момент Фазовых переходов.Поставленная цель достигается тем,Бчто согласно способу термической обработки иэделий, преимущественно изжелезоуглеродистых сплавов, включающему термоциклирование относительЗкономический эффект на предприятии, изготавливающем 4000 шт. пуансонов, составит свыше3 тыс. руб. 3 1013499 фснижением уровня сжимающих напряже" Я результате обработки предлагае ний, возникающих при Фазовом пере-мым способом существенно повышаются ходе с увеличением объема, при при- относительное удлинение и ударная вяэложении упругой растягивающей нагруз- кость материала при некотором повышеки,нии предела текучести.П р и м е р. Образцы иэ стали 45 размерами рабочей части 10 х 40 мм При этом Форма образца не изменя- нагревают до 770% 0 С и охлаждают до ется поолу силовое воздействие 650+10 С со скоростью нагрева и ох- происходит только в упругой области, лаждения 100 С/мин. В момент аусте-что позволяет применять предлагаемый нитного перехода рабочий объем об" . способ для окончательной термообработраэца подвергают всестороннему сжа- ки деталей. тию, в момент перлитного превращения - растяжению в упругой области. Проводят опробование предлагаемогоМеханические свойства образцов изспособа при термообработке осадочстали 45, обработанйых по предлагае- ного пуансона для горячей высадки мому способу 1 на базе трех циклов и гаек. После обработки по известному известному, приведены в таблице. . способу стойкость пуансона составляетЭ 1 = 160 тыс.шт. изделий, по пред- : Способ обработ- бт,лагаемому способу 3) = 190 тыс.шт. ки кгс/мм ф б кгс м/мм изделий. Известный , 47,7 22,4 95 .Предлагаемый46,7- 26 3 , 14,648,8Составитель И. Липгарт Редактор Н. Гунько Техреду И.Гергель Корректор А. Дзятко Заказ 2945/35 Тираж 566 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035 Москва Ж-Я Раушская наб, д. 4/ филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,