Способ объемно-поверхностной закалки стальных деталей

(19) (11 лючается ности1000- ервале 450 С), нтерваному ме- коростью ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) 111 епеляковский К.З, УпрочнениеДеталей машин поверхностной закалкойпри индукционном нагреве, М,: Машиностроение, 1972, с, 172.(57) Изобретение относится к термообработке металлов, в частности кповерхностной закалке, и может быть Изобретение относится к термообработке металлов, в частности к поверхностной закалке, и может быть использовано в машиностроенииЦель изобретения - обеспечение поверхностной закалки деталей толщиной менее 9 мм или диаметром менее 10 мм за счет регулирования скорости охлаждения в процессе закалки. Сущность изобретения зак в том, что охлаждение повер детали проводят со скорость 2000 С/с в температурном ин перлитного превращения (650 со скоростью 100-300 С/с в ле превращения по промежуто ханизму (450-300 С) и со 4 С 21 1) 1/06 /60 использовано в машиностроении. Целью изобретения является обеспечение поверхностной закалки деталей толщиной менее 9 мм или диаметром менее 10 мм за счет регулирования скорости охлаждения в процессе закалки, Охлаждение поверхности при закалке производится в интервале температур превращения аустенита по перлитному механизму со скоростью 1000- 2000 С/с, охлаждение поверхности вотемпературном интервале превращения аустенита по промежуточному механизму (450-300 С) проводят со средней скоростью 100-300 С/с, атемпературном интервале превращения аустенита по мартенситному механизму (300-150 С) - со средней скоростью 40-80 С/с. 1 табл,40-80 С/с в интервале мартенситногопревращения (300-150 С).Уменьшение скорости охлаждения втемпературных интервалах перлитногопромежуточного и мартенситного превращения до 1000-2000 до 100-300 С/си до 40-80 С/с соответственно позволяет, с одной стороны, на деталяхиз среднеуглеродистой стали, в томчисле и стали 58, получить на поверхности мартенсит, с другой стороны,уменьшить скорости охлаждения участков, расположенных в подслое как винтервале температур промежуточного,так и перлитного превращения,Такое влияние уменьшения скоростиохлаждения поверхности в нижнем интервале температур на скорости ох 4759321 О 15 20 25 30 35 40 45 50 лаждения подслоя в более высоких интервалах температур обусловленоуменьшением градиентов температурмежду поверхностью и участками подслоя, проходящими температурные интервалы перлитного и промежуточногопревращения с некоторым опозданием,Более медленно охлаждение участков подслоя в обоих температурныхинтервалах немартенситного превращения приводит к тому, что в них начинает проходить или проходит болееполно превращение аустенита по немартенситному механизму. В результатеглубина закаленного слоя уменьшаетсяи появляется возможность применятьметод поверхностной закалки при глубинном нагреве для деталей болеетонкого сечения.Граничные значения скоростей охлаждения выбраны по следующим причинам, Скорости охлаждения в перлитноминтервале (1000-2000 С/с) приближаются к критическим скоростям среднеуглеродистой стали, в частностистали 58 (55 ПП) промышленной выплавки (критическая скорость 650 С/с),и превышает ее лишь в 1,5-3 раза,Для проведения поверхностной закалкипри глубинном нагреве эти скоростиявляются оптимальными, так как приболее высоких скоростях глубина закаленного на мартенсит слоя увеличивается за счет более быстрого охлаждения подслоя, а при меньших скоростях возможен распад поверхностипо немартенситному механизму превращения,Скорости охлаждения поверхностиниже 100 и 40 С/с соответственно втемпературных интервалах промежуточного и мартенситного превращенияприводят к частичному распаду аустенита на поверхности детали.Скорости охлаждения поверхностивьппе 300 и 80 С/с в соответствующихтемпературных интервалах приводят кбольшим глубинам закаленного слояи, следовательно,;, невозможности применить метод поверхностной закалкипри глубинном нагреве для тонкихиэделий.П р и м е р. Цилиндрические образцы длиной 100 мм и диаметром 8 мм. из стали 58 промышленной выплавки(с 0,587. С и сульмой содержанияМп, Сг, И 1 и Сц, равной 0,37.) нагревали насквозь до 830 С на 50 С(выше Асэ) за 20 с в индукторе свнутренним диаметром витка 20 мм. После нагрева в зазор между внутренним витком индуктора и цилиндрической поверхностью образца подавали поток 2,0-2,57 водного растворафаракрила (неполной железной солиполиакриловой кислоты). Поток создавали насосом, а его интенсивностьрегулировали краном, Кривые охлаждения записывали шлейфовым осциллографом, используя в качестве датчика хромельалюмеловые термопары диаметром 0,2 мм, приваренные в поверхности,По осциллограммам рассчитывалисредние скорости охлаждения в температурных интервалах перлитного превращения (650-450 С), промежуточного превращения (450-300 С), мартснситного превращения (300-100 С)0характере закалки судили по исследованию микроструктуры,Предлагаемый способ позволяетраспространить метод поверхностнойзакалки при глубинном нагреве надетали из сталей промышленной выплавки толщиной менее 9 мм или диаметром менее 10 мм,Формула изобретения Способ объемно-поверхностной закалки стальных деталей преимущественно из сталей пониженной прокаливаемости, включающий нагрев до закалочных температур и охлаждение, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью обеспечения поверхностной закалки деталей толщиной менее 9 мм или диаметром менее 10 мм, охлаждение проводят со скоростью 1000-2000 Ч:/с в температурном интервале перлитного превращения 650-450 С, со скоростью 100-300 С/с в интервале превращения по промежуточному механизму 450-300 С и со скоростью 40-80 С/с в интервале мартенситного превращения 300-150 С.1475932 Характер структурыпоперечного сечения образца Ф 8 мм 300-150 650-450 450-300 3,5 мм 0,8 мм 90 Мартенсит 40 Мартенсит 2000 400 1500 100 Составитель Г.Стальский Редактор МНедолуженко Техред М.Ходанич Корректор З,ЛончаковаТираж 531 Подписное Заказ 2122/22 ВНИИП 11 Государственного комитета по изобретениям и открытиям при 1 КНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-иэдательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул.эгарина, 101 Скорость охлаждения поверхности в интервалахтемператур,С/с Характерис чика микро структуры верхнего слоя Глубинаэакленно-поверхностногослоя