Способ обработки цилиндрических стальных изделий

ЮЗ СОВЕТСКИХЦИАЛИСТИЧЕСКИХСПУБЛИК 16507 я)5 С 23 Р 15/00, С 2 ТЕН ИЕ ИЗОБ П К в- с ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР РСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 21) 4488922/02(71) Институт прикладной физики АН МССР (72) Н.Я,Парканский, В.П.Гончарук, М.К.Болога. С.В,Сюткин и В.В.Тетюхин(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ(57) Изобретение относится к методам защиты стальных изделий от коррозии, в частности к методам защиты внешних и Изобретение относится к методам защиты стальных изделий от коррозии, в частности к методам защиты внешних и внутренних цилиндрических поверхностей стальных изделий.Целью изобретения является упрощение технологии, снижение энергоемкости и повышение коррозийной стойкости стальных изделий,Обработку защищаемой поверхности ведут во внешнем вращающемся магнитном поле вэвесью магнитомягких осесимметричных частиц с отношением характерной длинык характерной ширине б (/б) 5 - 14 при их концентрации в рабочем объеме 1 - 5 ф с удельным временем обработки 20 - 30 с/см .2На чертеже представлена схема устройства для осуществления способа,При обработке внешних цилиндрических поверхностей система коаксиальных цилиндров 1 и 2 (внутренний цилиндр 2 я ляется обрабатываемой деталью) вместе внутренних цилиндрических поверхностеи стальных изделий. Целью изобретения является упрощение технологии, снижение энергоемкости и повышение коррозийной стойкости стальных изделий. Способ предусматривает помещение изделия вместе с магнитомягкими частицами в расточку индуктора, создающего вращающееся магнитное поле, и последующую обработку взвесью магнитомягких осесимметричных частиц с отношением характерных размеров /О равным 5 - 14, где- характерная длина; д характерная ширина, при их концентрации в рабочем объеме 1 - 5; судельным временем обработки 20 - 30 с/см . 1 ил., 1 табл. магнитомягкими частицами 3 и ограничивающими обьем крышками-уплотнениями 4 помещены в расточку индуктора 5, создаю- д щего вращающееся магнитное поле. В слу чае обработки внутренних цилиндрических у ферромагнитных поверхностей сам индуктор с рабочей оболочкой является внутоенним цилиндром коаксиальной системы.При индукции 0,025 - 0,045 Т магнито мягкие частицы переходят во взвешенноесостояние и бомбардируют обрабатываемую поверхность. В результате происходит упрочнение данной поверхности, формирование в поверхностных слоях сжимающих остаточных напряжений 100 МПа, а следовательно, и повышение коррозионной стойкости.Концентрация магнитомягких частиц 1 - 5 рабочего объема обусловлена тем, что при меньшей концентрации существенно падает эффективность процесса, а при больших концентрациях ухудшаются условия пе1650780 Концентрация частиц,об,0 Среднесуточнаяубыль массы образца в 30 ь-ном растворейаС 1, кг/см Способобработки Окружнаяскоростьповерхности образца, м/с Удельное время обработки,с/см Глубина упрочненного слоя с остаточными на- пряжениями не ниже 100 МПа,мкм Частота перемаг- ничивэния, Гц Предлагаемый 3 3 3 1 5ревода частиц во взвешенное состояние, растут энергозатраты и снижается эффек-. тивностЬ процесса, При отношении характерных размеров частиц /б = 5 - 14 наиболее эффективно обеспечивается их взвешивание. При отношении менее 5 ухудшается взвешивание частиц, а следовательно, и интенсивность бомбардировки ими поверхности. При отношении более 14 наблюдается взаимодействие частиц и ухудшение их подвижности, что, в конечном итоге, также не позволяет повысить коррозионную стойкость обрабатываемой поверхности, Удельное время обработки менее 30 с/см не позволяет существенно повысить коррозионную стойкость, а время больше 30 с/см не обеспечивает дальнейшего роста коррозионной стойкости при уменьшении производительности процесса.Способ осуществляют следующим образом.Образцы из стали 40 подвергают обработке по предлагаемому способу и способу-прототипу; после чего проводят коррозионные испытания в 3-ном растворе ИаС, Результаты испытаний приведены в таблице,Как следует из таблицы, в известном способе глубина поверхностного слоя со сжимающими остаточными напряжениями100 МПа не превышает 5 - 6 мкм, так как происходит постоянный абразивный сьем материала с обрабатываемой поверхности. В то же время в предлагаемом способе глубина слоя со сжимающими остаточными напряжениями достигает 100 мкм, причем при значениях индукциив рабочих зазорах, на 1 - 2 порядка меньших, Это обусловливает меньшую энергоемкость предлагаемого способа при его более высокой эффективности по повышению корозионной стойкости. Обьясняется это тем, что такие значения индукции необходимы для удержания массы абразивного порошка у полюсов электромагнитов с целью достаточно жесткого воздействия на обрабатывающую поверхность, совершающую к тому же 5 вращение, на которое требуются тоже затраты энергии, В предлагаемом способе энергия магнитного поля передается магнитомягким частицам, совершающим поступательное и вращательное движения, 10 Единичная частичка обладает энергией 610 Дж, а вращения обрабатываемой дета.зли не требуется. Следует также отметить более высокую частоту перемагничивания в предлагаемом способе М 100 Гц по сравне нию с частотой перемагничивания 1,5 - 50Гц. Кроме того, значения сжимающих напряжений в известном способе из-за абразивного воздействия порошка могут достигать значений 600 - 900 МПа, в то 20 время как в предлагаемом лишь 400 МПа.Чрезмерное увеличение сжимающих напряжений может привести за счет роста числа дефектов строения в поверхности (дислокации, микротрещины и т.п,) к уменьшению ее 25 коррозионной стойкости, При этом энергоемкость предлагаемого метода примерно в 2 раза меньше, чем у известного. Формула изобретения 30 Способ обработки цилиндрическихстальных изделий, включающий пластическую деформацию частицами в магнитном поле, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения технологии, снижения энерго емкости и повышения коррозионной стойкости, деформацию осуществляют во вращающемся магнитном поле, а в качестве частиц используют взвесь магнитомягких осесимметричных частиц с отношением ха рактерной длины к характерной ширине 5 -14 при их концентрации в рабочем объеме 1 - 50/, срдельным временем обработки 20 - 30 с/см,/г 4Составитель Е.Кошкаровэ Редактор А.Мотыль Техред М. Моргентал Корректор О. Кравцова Заказ 1588 Тираж 567 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101