Способ термической обработки изделий

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК А 1 ЕТЕНИ ТЕЛ ЬСТ с ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ ОПИСАНИ К АВТОРСКОМУ(56) Авторское свидетельство СССР У 485161, кл. С 2 Р 9/22, 1975.Авторское свидетельство СССР В 779421, кл. С 21 Э 9/22, 1980, (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ(57) Изобретение относится к области термической обработки стали и может быть использовано для обработки режущего инструмента и штамповых вставок преимущественно цилиндрической формы, Цель изобретения - ловы шение эксплуатационной стойКости - достигается эа счет создания задан ной неравномерности свойств по поверхности изделия, Закаленное изделие помещают в емкость для обработкихолодом так, чтобы ось цилиндрической части изделия была перпендикулярна потоку охлаждающей жидкости. Поток, обтекая изделие, захолаживаетего в лобовой части в большей степени, чем в кормовой, за счет созданияв последней зоне турбулентного отрьгва жидкости и образования газовой"подушки", Скорость потока охлаждающей жидкости должна удовлетворятьнеравенству 0,22/йЧ ь 0,06/й, гдеЧ - скорость потока охлаждающей жидкости, м/с и Й - диаметр цилиндрической части изделия, м, Для снижениярасхода охлаждающей жидкости скорость потока охлаждающей жидкостисначала устанавливают 0,22/й, а кконцу процесса плавно снижают до величины 0,06/й, 1 з.п, ф-лы, 1 табл.Изобретение относится к термичес"кой обработке стали и может быть использовано для обработки режущегоинструмента и штамповых вставок,преимущественно цилиндрической формы,Цель изобретения - повышение эксплуатационной стойкости.Достижение цели. изобретения иллюстрируется примерами, приведенными 10в таблице,Повышение эксплуатационной стойкости достигают за счет создания заданной неравномерности свойств по поверхности изделия. Перед термической 15обработкой определяют участки поверх"ности изделия, которые должны иметьболее высокую и более низкую твердость, т.е. должны быть обработаныхолодом в большей или меньшей степениИзделия после докалки помещаютв емкость для обработки холодом так,чтобы участки, обрабатываемые холодом, в меньшей степени оказались спротивоположной (кормовой) стороныотносительно источника охлаждающейжидкости, Изделие размещают в емкости так, чтобы обеспечить обтеканиеего жидкостью со всех сторон придвижении потока перпендикулярно оси 30цилиндрической части изделия, Поток,обтекая иэделие, образует зону турбулентного отрыва жидкости от участков изделия, расположенных в кормовой части, В зону турбулентного отрыва смещается газовая подушка",возникающая при кипении охлаждающейсреды, контактирующей с изделием,Поскольку подушказахолаживает в меньи ишей степени, чем жидкая среда, кормовые участки изделия имеют твердость, отличную от других участков.Интенсивность образования газовой "подушки тем больше, чем вышеразность температур изделия и охлаждающей среды. Разность температурмаксимальна вначале обработки изделия холодом и минимальна в конце процесса. Поэтому полное смещение газоВои подушки с лобоВых участкоВ из 50делия в зону турбулентного отрыва вначале процесса требует больших скоростей потока охлаждающей жидкости,чем в конце процесса.Скорость потока охлаждающей жидкости должна удовлетворять неравенст 0,2 0,06ву -ф Чъ ф где Ч - скоростьа а фпотока охлаждающей жидкости, м/с; а - диаметр цилиндрической части изделия, м.При этом для экономии расхода охлаждающей жидкости В начале. процесса скорость потока охлаждающей жид 0 22кости устанавливают ва к конацу процесса скорость потока плавно0,06снижают до величины в(образец 4),аЗакаленные штамповые вставки из стали 1 ЯХ 12 ВМФР, имеющие форму цилиндров различного диаметра с высотой 200 мм и боковым отростком150 х 200 мм, поместили в емкость, соединенную с обоих концов с сосудами Дьюара. Рабочая гравюра во вставке была выполнена в виде сквозногоступенчатого отверстия, соосного сбоковым отростком. Твердость и износсостойкость гравюры должны быть высокой при более низкой твердостиметалла бокового отростка, Для этого боковой отросток вставки в емкости располагали обращенным в сторонунижнего сосуда Дьюара, Из верхнегососуда Дьюара в емкость впускали потоки жидкого аргона с кинематическойвязкостью 0,2043 м /с, При этом фиксировали скорость потоков хладагента, время обработки вставок холодОм,твердость цилиндрических частей ибоковых отростков вставок по Роквеллу и расход хладагента,Испытания .на стойкость осуществляли, обеспечивая заведомо тяжелые условия работы вставок для экономии времени. С этой целью проводили прямое выдавливание вхолодную сплава АМг 6 пуансоном, специально установленным с фиксированным перекосом относительно оси отверстия гравюры, Это обеспечивало ускоренный выход из строя вставок как за счет неравномерного истирания гравюры, так и путем излома в зонах боковых отростков.1Способ-прототип осуществляли,вращая вставку в течение ЭО секунд со скоростью 1,2 м/с в жидком арго- не,Как видно из таблицы, предложенный способ термической обработки увеличивает стойкость штамповых вставок за счет создания неравномерности свойств по поверхности изделия,1359315 чения. Обре Диаметр ды цилиндрическойСкоростьпотока Времяобработки вставРасходхладагента г/кг Твердостьбоковыкотростковвставок,ННС Твердость ципиндрищ ческойфповерхности вставок,ННС Стойкостьвставок,штук атамповок актеродастрояавок аргона, м/с части ки с вставок, мм 150 1,46 200 1,1 150 0,4 20 300 62 47 ИстнраниеТо ке 20 290 " 60 54 50 2 60 280270 58 52 48 290 Истнрание 150 0,8 30 61 53 45 1,46-0,4 50 30 270 62 54 45 То ке 20 150 2,0 62 320 6 24 РазрушениеТо ке 200 15 20 62 330 60 30 150 О 60 270 56 56 42 Истирание Разрушение 200 О,120350 60 60 22 Известный 62 150 1,2 430 30 61 28 То ке Составитель В.МуравьевТехред Л.Сердюкова Корректор С.Черни Редактор Н,Горват Заказ 6116/26 Тираж 550 ПодписноеВНИИ 11 И Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская йаб., д.4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул,Пиоектная, 4 формула изобретения 1, Способ термической обработки изделий преимущественно цилиндрической формы, включающий закалку и обработку глубоким холодом путем непрерывного перемещения жидкой охлаждающей среды относительно изделия, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с 10 целью повышения эксплуатационной стойкости за счет создания твердости с заданной неравномерностью,обработку глубоким холодом производят в потоке жидкой охлаждающей среды, 15 обтекающей с обеих сторон цилиндрическую часть изделия перпендикулярно ее оси со скоростью, определяемойнеравенством 0,06 Оу 22е Ч (ф -а агде Ч - скорость потока среды, м/с;а - диаметр цилиндрической части изделия, м.2, Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем,что, с целью экономии охлаждающей жидкости, обработку глу боким холодом начинают при максимальной скорости потока жидкости, после чего в течение 30 с скорость потока плавно понижают до минимального зна