Способ изготовления изделий из сталей и сплавов

(191 (Ш а 14 С 210 04270 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ с нагревом5 з. п. ф-ль аз начается л чества сти пр ет Ф зобретение вклю рова й ил в частно ти, ко нно вс аготовк дэан посредств ую обрабо тье ку в режиме отжи ния) и окончаобработку с исмеханиче (нормали ции томл ханическую тельную ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Ассонов А. Д. Технология термической обработки деталей машин, М.: 1969, с. 96-102.Самохоцкий А. И. Технология термической обработки металлов. 1962,с. 270.(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕБИ ИЗДЕЛИЙ ИЗТАЛЕЙ И СПЛАВОВ(57) Изобретение относится к технологии машиностроения и предндля использования при изготовлении Изобретение относится к термической обработке металлов, в частности к способам комбинированной термообра ботки, придающей иэделиям особые тех нологические и эксплуатационные свой ства, и может использоваться машиностроительными предприятиями для изготовления деталей с повышенной стой костью к износу, коррозии и другим видам контактных воздействий,изделии иэ поковок и отливок со специальной обработкой их рабочих поверхностей. Цель изобретения - повышение качества изделий и снижение энергоемкости процесса. Поковки (отливки), подвергаемые отжигу (нормализации), предварительной и окончательной механической обработке и химико- термической обработке (ХТО), механически обрабатывают по рабочим поверхностям непосредственно вслед эа ковкой или литьем, затем ведут ХТО в режиме отжига всего иэделия, а окончательную механическую обработку осуществляют с использованием рабочих поверхностей изделия в качестве тех- й нологических баэ. Возможны предвариЯ тельная мехобработка как внутренних, так и наружных рабочих поверхностей изделий, проведение ХТО с термоциклированием и с применением в качестве исходных насыщающих сред порошковых смесей, обмазок и газовых фаз, а в т,ч иэделий в кипящем (д зобретения - повышение качеделий и снижение знергоемкоесса.3 150427пользованием рабочих поверхностей иэделия в качестве технологических баэ.Йэобретение осуществляют следующимобразом,На кованной или литой заготовкемеханической обработкой формируют рабочие поверхности изготавливаемогоизделия (отверстия, кромки и т.п, сприпусками, если они необходимы). Затем ведут химико-термическую обработку (например, хромосилицирование врежиме отжига иэделия, нормализации,томления ковкого чугуна и т.п.) в порошковьж смесях или обмаэках, или в 15газовой среде при нагреве в кипящемслое теплоносителя, или с термоциклированием. Последующую окончательнуюмеханическую обработку иэделия ведутс использованием упрочненных рабочих 20поверхностей изделий в качестве технологических баз (например, с базированием по осевому отверстйо ступицыили шестерни на цанговой оправке,ипи по рабочим кромкам кулачка).П р и м е р 1. Поковка ступицырежущего аппарата из стали 35 непосредственно после ковки подвергаетсясверловке и протяжке на окончательный диаметр осевого отверстия с припуском в пределах 0,1-0,15 мм. Призагрузке поковок на поддоны в печьнормалиэационного отжига заготовки сотверстиями были засыпаны порошковойсмесью, включающей 50 . свежей смеси,содержащей, мас. ; ферросиликохромФСХ40; оксид железа 20; хлорокисьмеди 2; кварцевый песок 37, предварительно смешанный с 50 мас,отработанной смеси. После отжига в проходной печи по режиму; нагрев садки2 ч, выдержка при 960 С 4 ч, подстуживание до 600 С 2 ч, охлаждение навоздухе, на поверхности осевого отверстия образуется диффузионный слой 45толщиной 0,3-0,5 мм с пористостьюцентральной части слоя 5-15и содержанием кремния около 10 и хрома около З ,После дробеструйной очистки произ 50 водили дернование осевого отверстия в окончательный размер. Затем осуществляли механическую обработку всех остальных отверстий поверхностей ступицы с базированием по отверстию на55 цанговой оправке,При химико-термической обработке ступиц после отжига и основных опе 0 4раций механической обработки наблюдались значительные поводки фланцевой части деталей, толщина диффузионного слоя в отверстии была на 20-30 , меньше, а переходная з 4 на хромосилицированного слоя имела резко выраженный характер.11 ри полевых испытаниях режущих аппаратов с наработкой машин 200 - 260 га за сезон износ опытных деталей находился в пределах 0,01 0,03 мм, тогда как иэноч вкладышей в серийных ступицах составил 0,07 02 мм.П р и м е р 2. Производили обработку ступиц, указанных в примере 1, в осевые отверстия которых перед отжигом наносили обмаэку, содержащую, мас. : ферросиликохром ФСХ 33-70; хлорокись меди 5, окалина железная10, окись алюминия 15. В качестве связующего использовали консистентную смазку ПВК, В результате отжига по режиму, укаэанному в примере 1, в осевых отверстиях образовался диффузионный слой толщиной 0,2-0,3 мм. После окончательной механической об" работки, описанной в примере 1, ступицы собирали в режущие аппараты. При экспл,атационных испытаниях износостойкость упрочненных ступиц оказалась в 2,5-3 раза выше серийных вклапыкей беэ увеличения износа рабо" тающих с ними в паре валов.П р и м е р 3. Производили обработку ступиц с последовательностью операции,приведенной в примере 2. Обработку опытной садки в проходнойпечи производили по режиму термоциклирования с циклами продолжительностью по 2 ч, выдержкой на максимальной температуре 980 С в течение 0,5 чи последующим охлаждением до 800 С. Толщина диффузионного слоя возросла до 0,4-0,6 мм, граница слоя и переходная зон полностью утратили резкиеочертания, пористость в слое уменьшилась до 5-П.П р и м е р 4. Производили обработку чугунных кулачков свеклопогруэчика, после извлечения отливок иэземляных форм их кромки подвергалиабразивной обработке, после чего кулачки при укладке в муфель засыпалипорошковой смесью содержащей, мас;Х:наплавочный порошок ПГ-С 1 или Ферросипикохром ФСХ60; хлорокись медиили хлористый аммоний 2; окалина же70 1,6.-2,2 раза вьпче, чем серийных беэизменений величины износа работающих с ним в паре игл. Формула изобретения Составитель Е. НосыреваРедактор Н. Киштулинец Техред М.Моргентал Корректор Т,Малец Заказ 5216/30 Тираж 530 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 5 15042 леэная 10; окись алюминия 28, и подвергали графитизирующему отжигу в газовой нечи в течение 48 ч.После охлаждения и распаковки на рабочих кромках кулачков обнаружен диффузионный слой толщиной до 0,06 мм с содержанием 30-40 Х хрома и до 1 О. кремния микротвердостью 11-15 ГПа, Токарную обработку ступицы кулачка 10 производили с базированиемпо рабочим кромкам.Износостойкость образцов, вырезанных из упрочненных кулачков, определявшаяся по методике НПО ВИСХОМ".оказалась в 50-70 раэ вьдпе, чем у серийно-обработанных.П р и м е р 5. Производили обработку клиньев трикотажных машин, изготавливаемых методом точного литья по выплавляемым моделям иэ стали 20 Х,По существующей технологии отливки отжигали, затем производили механическую обработку рабочих кромок, выполнение крепежных отверстий и пазов, цементацию и закалку с отпуском.Укаэанные клинья после очисткиот остатков оболочковых форм обрабатывали в размер по рабочей кромкеклина, после чего подвергали отжигув специальной оправке в печи с кипящим слоем. Одновременно,с отжигомосуществляли нитроцементацию клиньев,после чего непосредственно с температуры нитроцементации их подвергалиизотермической закалке,После дробеструйной очистки нанерабочих поверхностях клина выполияли отверстия и пазы с баэированиемпо рабочей кромке. Износостойкостьобработанных таким образом клиньевоказалась по результатам испытаний в 1, Способ изготовления иэделийиэ сталей и сплавов, включающий формирование заготовки, механическую обработку и химико-термическую обработ"ку, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения качества иэделий и снижения энергоемкости процесса, -проводят механическую обработкутолько рабочих поверхностей непосредственно за формированием заготовки,химико-термическую обработку осуществляют в режиме отжига, а после химико-термической обработки проводятокончательную механическую обработкус использованием рабочих поверхностейв качестве технологических баз.с2. Способ по и, 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что формированиеэаготовки осуществляют путем ковкиили литья,3. Способ по и. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что отжиг осуществляют путем термоциклирования.4. Способ по и, 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что химико-термическую обработку ведут с эасыпкой изделий порошковой насыщающей смесью.5. Способ по п. 1, о т л и ч а -ю щ и й с я тем, что химико-термическую обработку ведут с нанесениемобмаэок на механически обработанныерабочие поверхности,6. Способ по п. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что химико-термическую обработку ведут с насьш 1 ениемиз газовой фазы преимущественно принагреве в кипящем слое теплоносителя,