Способ обработки изделий

СОЮЗ СОВЕТСНИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСН 34066 ОПУБЛИ 51) 5 0 ОБРЕТЕНЬ 3; ег(А СВИДЕТЕЛЬСТВ Н АВТОРСНаботанного а контака, галтов 8-О мм в ее приия мощь мощи стью ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМОПИСАНИЕ И Патент США В 4151014,кл. С 22 Г 1/00, опублик. 1979,(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ(57) Изобретение относится к термческой обработке стали концентрирванньпии источниками энергии, конкретнее лучом лазера, и может быт Изобретение относится к термической обработке стали концентрированными источниками энергии, конкретнее лучом лазера, и может быть использовано в машиностроении при изготовлении ленты клапанов из мартенситностареющих сталей.Цель изобретения - увеличение срока службы иэделия;Сущность изобретения заключается в том, что ленту из мартенситно-стареющей стали, предназначенную дитя йластин клапанов, подвергает холодной деформации прокаткой на 85-957,отжигу при 525-578 С время выдержки 3 ч, охлаждение на воздухе, лазерной обработке 1 по контуру пластины 1,.с поlю лазера непрерывного действияостью 3,5-7,5 кВт/см со скородвижения лазерного луча 30 использовано в машиностроении при изготовлении ленты клапанов из мартенситно-стареющих сталей. Цель изобретения - увеличение срока службы изделия. Изобретение заключается в том, что ленту из мартенситно-стареющей стали, предназначенную для пластин клапанов, подвергают холодной пластической деформации на 85-953 затем отжигу при 525-575 С и лазерной закалке при мощности излучения 3,5-7,5 кВт/см и при скорости движения лазерного, пуча по поверхности изделия 30-60 и/ч, причем локальную обработку лазером осуществляют в ме"те контакта ленты с седлом клапана, а табл.Э чширина участка, обрл ром, равна. ширине участкта пластины с седлом клапанк в абразиве А 10 размеромоизвольной формы, скорость ращбарабана 20 об/мин.Холодная пластическая деформация (до степени 85-957) проводится для получения изделия требуемого размера и достижения эа счет деформационного упрочнения высоких значений твердости, предела текучести и временного сопротивления разрыву. Умень шение степени деформации (меньше 85 Х не позволяет получить требуемых эна чений прочностных свойств. Увеличение степени деформации (больше 953) может привести к растрескиванию ленты вследствие исчерпания ресурса. пластичности материала.Отжиг-старение осуществляют для получения максимально высоких значений прочностных свойств и, как следствие, усталостной прочности.при старении увеличивается на 75%, 6 - на 657 Старение при температурах ниже 525 С не приводит к максимальному повьшению усталостной прочности, а при температурах выше 575 фС 1 О протекают процессы пеоестаривания, в частности обратное д . г- превращение, коагуляция и растворение интерметаллидных частиц, что ведет к снижению сопротивления усталостному на гружению.Лазерная обработка контура пластины клапана осуществляется для разупрочнения кромки пластины клапана и увеличения ее пластичности и ударной Ю вязкости, а также для уцаления поверхностных микротрещин и других концентраторов напряжений, возникших при вырубке пластин. При повышении мощности (больше 7,5 кВт/ см ) или понижении ско 2рости (меньше 30 м/ч) температура нагрева,поверхности повышается вследствие чего начинается интенсивныйрост зерен аустенита, что приводит припоследующем охлаждении к получению30крупнопластинчатого мартенсита, который имеет низкие значения пластичностии ударной вязкости. Возоожно также оплавление поверхности пластины с образованием пленки грубых окислов, которые разрушаются при галтовке или эксплуатации.При понижении мощности (меньше 3,5 кВт/ см ) или повышении скорости(больше 60 м/ч) имеет место недогрев,40следовательно достаточно полногорастворения упрочняющих частиц, сопровождаемого ростом пластических нударных характеристик, не происходит.Лазерное облучение поверхности пластины клапана проводится со стороныпротивоположной контактной поверхности, поскольку лазерное воздействиевецет к незначительному окислению нсоответственно к ухудшению качестваповерхности.Галтовка пластин после термическойобработки необходима для устранения концентраторов напряжений на кромках пластины и на поверхности, обработанной лазером,П р и и е р. Изготавливают пластины клапана иэ стали состава,Х: С 0,03;Сг 10,05, Я 1 7,7; Со 8,43; Ио 3,70; Т 1 1,1; А 1 0,17 по схеме: холодная прокатка ленты до 0,5 мм (суммарная степень деформации 967); старение ленты в рулоне при 550 С, время выдержки 3 ч, охлаждение на воздухе; вырубка пластин клапанов с помощью штампов холодной штамповки; лазерная обработка кромки пластины клапана шириной 8 мм, мощность лазерного луча 5 кВт/см , скорость движения лазерного луча 40 м/ч; галтовка в абразиве А 1 О э размером 8-10 мм произвольной формы, частота вращения барабана 20 об/мин.Твердость пластины клапана, изготовленного по прототипу по всей поверхности 5400 МПа. Твердость пластины клапана, изготовленного по базисному способу, по всей поверхности 5200 ИПа, Твердость и живучесть при стендовых испытаниях клапанов, изготовленных по предлагаемому, базовому способам и прототипу, представлены в табл,1," обоснование режимов обработки - в табл .2.Предлагаемый способ позволяет уве" личить срок службы пластин клапанов. Формула иэ обретенияСпособ обработки иэделий, преимущественно ленты из мартенситно-стареющей стали в клапане с седлом, включающий холодную пластическую деформацию, отжиг и локальную закалку поверхности лазером при заданных параметрах. мощно. сти и скорости движения луча по поверхности, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения срока службы изделия, деформацию осуществляют на 85-957, отжиг проводят при 52-575 С, закалке лазером подвергают участок ленты, соответствующий контакту клапача с седлом,при этом мощность лазера задают равной 3,5-7,5 кВт/см, а скорость движения луча по поверхности 30-60 м/ч.1534066 ТаблицаЖивучестьпластиныклапана, циквф Твердость Н , МПаХО Способ Кромка пластины Центр пластины 40 000120 000100 000Таблица 2 ВаЗначенияпараметров ТемпературастаренияфС Скоростьдвюкення лаМощностькВт/см Микротвердость 1111 а.ри- ант Центр Кромка верноголуча,м/ч Оптимальные Запредельные 4000 100 000 3100 95 000 1 80 2 97 500 600 25 65 3,0 8,0 5000 5100 Составитель А.Кулемин Техред Л.Олийнык Корректор Т.Палий Редактор Н. Гунько Заказ 22 Тиразйс 513 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035 Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5