Способ химико-термомеханической обработки стальных изделий

ч тов геоияедуюочняеуст щей о затрат на иэоследующейпозволяет сох-. поверх и энач слоя и льнлх изделии,ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ П.1 ИТ СССР ПИСАНИЕ И К АВТОРСКОМУ СВИ(57) Изобретение относится к машино"строению и может быть использованодля упрочнения изделий, работакяцих Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для упрочнения изделий, работающих в условиях интенсивного износа,Целью изобретения является увеличение долговечности изделий за счет увеличения общей толщины упрочненного слоя и исключения операций повторного нагрева под закалку и механической обработки.Индукционный нагрев осуществляют До температуры нитроцементации, производят выдержку для полученИя диффузионного слоя необходимой толщины, а обкатку роликами начинают от температуры нитроцементации и осуществляют ее по всей длине упрочняемой зоны изделия непрерывно, до получев условиях интенсивного износа. Целью изобретения является увеличениедолговечности изделий за счет увеличения общей толщины упрочненногослоя и исключение операций повторного нагрева под закалку и механической обработки. Подстуживание с температуры нитроцементации, закалкуи самоотпуск совмещают с обкаткойроликами и осуществляют ее одновремено по всей длине упрочняемой эонынепрерывно до получения чистовойповерхности. Это позволяет увеличитдолговечность иэделий, сократитьматериальные, трудовые и энергетические затраты на их изготовление,1 ил. ния чистовой поверхности заданными геометрическим одновременно с обкаткоику и самоотпуск.катка роликами до получеповерхности с заданнымическими параметрами иэделняет необходимость в посеханической обработке уповерхности. Наряду с сокращениеготовление, устранение механической обработки ранить наиболее прочну зону диффузионного сло увеличить общую толщин говечность обрабатываеОдновременность обкатки изделийпо всей длине позволяет устранить радиальное биение и конусность обрабатываемых изделий,Обкатка роликами непосредственноот температуры нитроцементации позволяет устранить затраты на повторныйнагрев и сократить общее время циклаобработки. Совмещение обкатки с подстуживанием и закалкой устраняет образование окалины,и обезуглероженного слоя в процессе охлаждения от температуры насыщения и в процессе повторного нагрева.Продолжение обкатки в процессесамоотпуска после закалки предохраняет изделия от возникновения термических деформаций.На чертеже представлена схема реализации способа.Обрабатываемую деталь 1 после(1020-1080 С), совмещенной с нитроцементацией, помещают между опорнымиприводными роликами 2 и нагружающимроликом 3, после чего при непрерывном вращении создают радиальную нагрузку на поверхность обрабатываемойдетали 1 нагружением ролика 3 припомощи пневмоцилиндра 4. При снижении температуры детали до эакалочной(800-850 С) на поверхность детали,не прекращая обкатку, подают эакалочную воду через спрейерное устройство5, расположенное между обкатывающимироликами 2 и 3, Количество подаваемойдля закалки с самоотпуском воды дозируется, как и в случае традиционной индукционной закалки с самоотпуском.Смещение нагружающего ролика 3 поддействием усилия пневмоцилиндра 4строго ограничено регулируемым упором 6, что обеспечивает достижениезаданного диаметра обрабатываемойдетали 1.По предлагаемому способу посленасыщения изделие помещают в специальное закалочное устройство (см.чертеж). При непрерывном вращении вроликах со скоростью 50-300 об/минпроизводят деформацию горячего изделия до заданных размеров при усилии на нагружанзций ролик (0,5-2) хх 10 ф кГс, После охлаждения изделиядо 800-850 С через спрейерное устройство подают закалочную водув течение 20 - 30 с. Затем подачу ээо; э 1 э прэ. э р;эщаэит и в -.чс 1 эээ20 - 40 с эпэжо.гж;ээээт о к,э;эн,этэизделие и роликах. При этом происходит закалка с самоотпуском упрочня 5емого изделия при непрерывном воздействии на него обкатывающих роликов.В процессе такого воздействия изделиепредохраняется от коробления, проис 10ходит выглаживание его поверхностироликами и дополнительное упрочнениеизделия эа счет пластической деформации поверхностных слоев. После закалки и самоотпуска изделия иэ эакалочного устройства извлекают,15Использование предлагаемого способа не требует точного шлифованияизделий перед упрочнением, котороеобязательно для известных способов,В предлагаемом способе толщинадиффузионного слоя на готовом иэделии не зависит от величины припускаперед обработкойВесь слой, полученный при нитроцементации, полностьюсохраняется.Для получения сравнительных характеристик базовой технологии, принятой за прототип, и предложенногоспособа, упрочнению подвеогали пд.пт, -цы задней рессоры (дет. 500 А)и пальцы реактивной штанги (дет.941-2919098) автомобилей 11 АЗ, Всеизделия были изготовлены из стали45, Диаметр упрочняемой поверхностиравен 50 мм, Длина зоны упрочнения35 102 мм. Вес иэделий 2,43 и 2,97 кгсоответственно. Долговечность этихизделий в процессе эксплуатацииограничена предельным износом 1 ммповерхности э 50 мм.40 Сравнительные характеристикиизделий, прошедших обработку по предложенному способу и прототипу, сведены в таблицу.Из таблицы видно, что изделия,45 обработанные по предлагаемому способу, отличаются более высокими эксплуатационными характеристиками,повышенными твердостью упрочненнойповерхности, толщиной диффузионного50 слоя на готовом изделии и долговечностью. Изделия характеризуются повышенной чистотой поверхности,уменьшенным короблением и не требуют окончательной механической обра 55 ботки. Цикл упрочнения сокращаетсясо 100-105 мин,цо 4 мин. Таким образом, применение предлагаемого способа позволяет увеличить1, Способ химико-термомеханической обработки стальных изделий при индукционном нагреве, включающий Составитель И.Дашковедактор Т,Лазаренко Техред М.Дидык Корректор И. Эрдей акаэ 2507/27 Тираж 94 Подписно ВНИИПИ изобретениям и открытиям при ГКНТ С Раушская наб., д. 4/5 арственного комитета и 113035, Москва, Жоиэводственно-издательский комбинат Патент", г.ужг Гагарина 514 795486долговечность иэделий за счет увели- нитропементацию, закалку, о т л исчения толщины пиффуэионцого слоя, ч а ю ш и й с я тем, что, с цельюСнятие операций окончательной меха- увеличения долговечности изделий эанической обработки и закалки с пов- счет увеличения общей толщины упрочторного нагрева позволяет сократить5ненного слоя и упрощения процесса,материальные, трудовые и энергетичес- дополнительно проводят подстуживаниекие затраты на изготовление изпелий. с температуры нитроцементации и обкатку роликами, причем нодстуживаниеф о р м у л а и э о б р е т е н и я и закалку осуществляют одновременнос обкаткой роликами по всей длинеупрочняемой эоны непрерывно и продолжают до получения чистовой поверхности,