Способ поверхностного упрочнения стальных деталей

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН А ое а За 1 С 23 С 9 10 ОБРЕ ЬИи 2012.А ЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЙ 3 ОПИСАНИЕ И АВТОРСЯОМУ СВИДЕ(71) Кишиневский политехнический институт нм. С.Лазо(56) 1. Лазаренко Б.Р. и др. Химикотермическая обработка металлов электрическим током в электролите прианодном процессе. Новое в электрохимической размерной обработке металлов. Кишинев, "Штиинца", 1972,с. 198-199.(54) (57) 1. СПОСОБ ПОВЕРХНОСТНОГО УПРОЧНЕНИЯ СТАЛЬНЫХ ДЕТАЛЕЙ, включаю щий химико-термическую обработку путем подачи на обрабатываемую часть детали струи электролита, содержащего насыщающий компонент, нагрева до темйературы насыщения, выдержку и закалку, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества деталей путем получения равномерной глубины диффузионного слоя и микро- твердости, в начале выдержки осущест вляют вращение детали с линеной ско ростью (2-5) . 10 м/с, а в конце со скоростью (10-24) .10 фм/с.2, Способ по п, 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что угол охвата детали струей электролита 90-18069 2скорости вращения детали более 510-зм/с глубина диффузионной зоны значительно сокращается. Это связа-. но с тем, что время, в течение которого деталь соприкасается с электролитом, недостаточно для удаления окисного слоя и создания необходимой концентрации насыщающих элементов у поверхности детали.Угол охвата детали спрейером определяется следующими факторами.При углах более 180 невозможно поместить деталь в зону спрейера, а при углах менее 90 время соприкосновения детали со струей значительно уменьшается, что приводит к увеличению всего времени обработки.Время химико-термической обработки детали определяется из того, что интегральное время нахождения детали в соприкосновении со струей электролита должно составлять 2 4 мин.Для того чтобы получить равномерный закаленный слой необходимо нагреть всю обрабатываемую зону до температуры закалки, в связи с чем линейную скорость вращения детали устанавливают (10-24) 10 зм/с и выдерживают при этой скорости в течение нескольких минут до установления равномерногонагрева обрабатываемой зоны. Затем деталь полностью погру,жают в закалочную среду.Пределы линейных скоросгей вращения установлены экспериментальным путем для деталей днамтром до 100 мм.П р и м е р. Обрабатывают палецшатуна из ст. 45 диаметром 26 мм идлиной 63 мм. Упрочнению подвергают его центральную часть шириной 25 мм,Азотирование проводят в водном растьоре, содержащем 152 хлористого аммония и 207. нашатырного спирта, науглероживание - в растворе, состоящем из 157 хлористого аммония и 107 ацетона.Напряжение при азотировании 160 В, при цементации 240 В. Температура нагрева при азотировании 700-750 С, при науглероживании 880 в 9 С. Посленагрева до заданной температуры проводят выдержку, При этом в начале вьдержки в течение 6 мин деталь вращают с линейной скоростью 3,6-м/сдля проведения диффузионного насыщения. Затем скорость вращения увеличивают до 12 мм/с и при этой скорости деталь выдерживают 2 мин. ПослеВремя Скорость обра- вращения ботки, после мин обработки, мм/с12 Т, С Время выдержки после обработки мин Линейная скорость при обработке, мм/с Вид обработки Диаметрдетали,мм 26 Азотирование 1,5 700-750 6 700-750 6 700-750 6 700-750 5 700-750 8 880-920 6 880-920 6 880-920 6 3,6 12 26 12 26 10 60,24 Науглероживание 3 6. 26 3,6 12 26 3,6 25 26 Составитель Р.КлыковаТехред Л.Коцюбняк Корректор М.Леонтюк Редактор Л.Веселовская Заказ 9309/22 Тираж 899 ПодписноеВНИИПИ Г сударственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 филиал .ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4 3 112926 установления равномерного нагрева деталь полностью погружают в воду.Проведенный микроструктурный анализ показал, что в результате обработки получают легированные слои рав 5 номерные по всей обрабатываемой части детали.Микротвердость азотированного образца 700-800 кг/мм, а науглероженного 800-900 кг/мм.ЮПримеры по обработке деталей различного диаметра из ст. 45 приведены в габлицеУгол охвата детали спрейером во всех случаях равен 180 15Проведенный микроструктурный ана- лиз показал, что в результате обработки легированные слои равномерные 9 4по всей обрабатываемой зоне при азотировании и науглероживании деталей при скоростях обработки, 1,5 и бмм/с н скорости вращения после химико- термической обработки 9.мм/с и 25 мм/с получаются неоднородными (на границе обработанной и необработанной части толщина легированного слоя на 20-253 меньше, чем в цент-. ральной), при этом микротвердость поверхностного азотированного слоя снижается до 650-700 кг/ммф, а цементованного, до 650-750 кг/мм .Предложенный способ позволяет проводить локальное упрочнение и обеспечивает достижение техникоэкономического эффекта в результате повьвпения качества деталей.