Способ упрочнения стальных изделий

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) (11) 21 В 7 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ У 41аллургический комГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ 1(21) 4225543(23-02,(54) СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИИ(57) Изобретение относится к деформационной обработке стали, конкретнок пластическому поверхностному дефор мированию изделий с помощью ультразвука. Цель - повышение производительности процесса и увеличение эксплуатационной стойкости валков. Обработку поверхности изделия проводят стальньии шариками, приводимыми в движение колеблющимся с ультразвуковой частотой ступенчатым концентратором со свободным торцом, имеющим поверхность, подобную обрабатываемой поверхности, и расположенным от обрабатываемой поверхности по нормали на рас стоянии, определяемом заявленньщ соотношением, Изделию придают вращатель,.ное движение, а концентратор переме-щают вдоль обрабатываемой поверхнос-, ти. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.1435627 Б=й+11,4- 6,0) Изобретение относится к деформационной обработке стали, конкретно к пластическому поверхностному деформированию изделий с помощью ультразву 5 ка.Цель изобретения - повьппение производительности процесса и увеличение эксплуатационной стойкости:валков путем повышения микротвердости их шеек, 10На фиг. 1 представлена схема реали зации способа; на фиг. 2 - то же вид сбоку; на фиг. 3 - кривая зависи". мости относительной микротвердости от расстояния между торцом концент ратора и обрабатываемой поверхностью по нормали.На схеме показаны изделие 1, об-рабатываемая поверхность 2, стальные шарики 3, рабочая камера 4, торец 5 , ступенчатого концентратора, магнитострикционный преобразователь б и датчик 7 контроля амплитуды смещения.Способ осуществляется следующим образом. 25Изделие 1 вращают вокруг своей оси со скоростью 1-3 об./мин, а обработка рабочей поверхности 2 ведется стальными шариками 3 диаметром 2-А мм., ,находящимися в рабочей камере 4. Ки О нетическую энергию им сообщает сту"-;пенчатый концентратор, свободный то,рец 5 которого имеет криволинейную поверхность, подобную обрабатываемой,Ступенчатый концентратор, соединенный с магнитострикционным преобразова" телем 6, перемещают вдоль обрабатыва, емой поверхности, его свободный торецрасположен от обрабатываемой поверхности на расстоянии, рассчитанном понормали: Амплитуда смещения торца концентратора Й =50-100 мкм. Контроль амплитуды смещения проводится электромагнитным датчиком . Коэффициенты восстановления ступенчатого титанового концентратора и материала заготов ки М и М соответственно 0,96 и 0,94, Микротвердость до обработки Нп, микротвердость после обработки Ро55П р и м е р 1, Диаметр шариков равен 3,0 мм, Б=1,б см, Величина относительной микротвердости заготовки Н =Нц, -1, 94. Пример 2,Н /Н -1,94,П р и м е р 3. 6=3,0 мм, Б=1,8 см, фН/Нр, -2,26.Пример 4.6=30 мм; Б=1,0 см,Н /Н, -1,5.Пр и м е р 5, 6=3,0 мм, Б=2,5 см,пофИз фиг, 3 следует, что наибольшийприрост микротвердости происходит прирасположении торца концентратора отобрабатываемой поверхности на расстоячии Б , =1,8 см, определяемом понормали. При обработке поверхностиизделия без регламентированного расстояния по известному способу, величина относительной микротвердости составляет 1,8,Время обработки изделия предлагаемым способом по сравнению с известнымсокращается, а производительностьпроцесса возрастает в 2-3 раза, Кроме того, повышение микротвердости шейки приводит к увеличению эксплуатационного срока службы валка в 1,3-1,5раза, Вращение изделия и перемещение концентратора вдоль обрабатываемой поверхности в процессе упрочненияего стальными шариками повьвпает равномерность обработки по всей поверхности. Обработка изделий с криволинейной поверхностью стальными шариками,приводимыми в движение ступенчатымконцентратором с поверхностью торца,подобной обрабатываемой, позволяетповысить равномерность упрочнения иисключить. образование мягких участков. Формула изобретения 1. Способ упрочнения стальных изделий, преимущественно шеек прокатных валков, включающий обработку поверхности изделия стальными шариками, приводимыми в движение колеблющимся с ультразвуковой частотой ступенчатым концентратором со свободным торцом, расположенным на заданном расстоянии от обрабатываемой поверхности, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повыпения производительности процесса и увеличения эксплуатационной стойкости валков путем повышения микротвердости их шеек, шарики приводят в движенйе торцом концентратора с поверхностью, подобной обрабатываемой, расстояние Б от торца концентра-.1435627 Я=й+(11,4-16,0) 15Фиг ОЮ Составитель В,КитайскиТехред М.Дидык рректор В.Романе Редакто ол аэ 561 24 Тираж 545 ВНИИПИ Государствпо делам изобре 3035, Москва, 3-35 одписное иного комитета СССеннй и открытийРаушская наб., д. роиэводственно-полиграфическое предприятие 4 ород, ул. Проек тора до обрабатываемой поверхности по нормали устанавливают по соотно- шению где й - диаметр стальных шариков;- амплитуда смещения торца концентратора; М, и М- коэффициенты восстановленияматериалов концентратора иизделия соответственно,5а иэделию придают вращательное движение.2. Способ по п. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что концентраторперемещают, вдоль обрабатываемой по 10 верхности,