Способ обработки стальных изделий

СОЮЗ СОВЕ ГСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 21 О 8/00 ТЕНИ ВТОРСКО ВИДЕТЕЛ ЬСТВ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗОБР(71) Камское объединение по проиэводсгеубольшегрузных автомобилей(56) Авторское свидетельство СССРМ 404870, кл, С 21 О 8/00, 1971.(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ(57) Изобретение относится к деформационно-термическим методам упрочнения и моИзобретение относится к деформационно-термическим методам упрочнения сталей и может быть использовано в машиностроении для деталей, работающих в условиях знакопеременных скручивающих и изгибающих напряжений, в частности для деталей типа торсионов, изготовляемых иэ экономнолегированных сталей,Целью изобретения является повышение долговечности торсионов.Разовое обжатие 5-8 вызывает разогрев стали до 250-300 С в поверхностном слое глубиной до 1,5 мм, а суммарное обжатие на 40 - 50 обеспечивает достаточно глубокое упрочнение (до 15 мм). Разогрев поверхности при холодной пластической деформации приводит к перестариванию поверхностных слоев на глубину до 1.5 мм с уменьшением плотности дислокаций и образованием вторичных дисперсных карбидов, что обеспечивает повышение пластичности и вязкости в этом слое, и как 5 О 1671713 А 1 жет быть использовано в машиностроении для деталей, работающих в условиях знакопеременных скручивающих и изгибающих напряжений, в частности для деталей типа торсионов, изготавливаемых из экономно- легированных сталей, Цель иэобретения - повышение долговечности торсионных валов - позволяет повысить долговечность ответственных деталей машин эа счет соединения заданного распредеггения прочности (твердости) по поперечному сечению, Деталь из стали со структурой перлита подвергают холодной пластической деформации с разовым обжатием 5-8 и суммарном 48 -506, а затем проводят отпуск (старение) при 150 - 180 С, 2 табл. результат снижение вероятности образования и распространения трещин, Последнее обуславливает значительное повышение долговечности деталей, работающих на изгиб и кручение, в частности торсионов уравновешивания кабин автомобилей,Отпуск на 150 - 180 С не изменяет морфологии структуры в поверхностном слое, а обеспечивает закрепление дислокаций, образовавшихся в процессе холодной пластической деформации. атомами углерода в слоях, расположенных на глубине более 1,5 мм. Возникающие образования (" облака" ) обуславливают затрудненное движение дислокаций. т.е. повышают уровень твердости и прочности стали,В табл.1 сравниваются механические свойства стали 50 ХЗ, подвергнутой упрочнению по предлагаемому и известному способу.Применение предлагаемого способа планируется для изготовления торсионов1671713 уравновешивания кабины автомобилей "КамАЗ" с использованием стали 50 Х взамен стали 45 ХН 2 МФА-И,В настоящее время заготовки для серийных торсионов иэ стали 45 ХН 2 МФАподвергают холодному пластическому деформи рова ни ю - раскатке. Затем торсионы закаливают с печного нагрева до 8 б 0 С в масло и отпускают при 460 С в течение 1.5 ч, Способ осуществляют следующим образом. Торсионы подвергают холодному пластическому деформированию путем обкатки калиброванными роликами с кантовкой на 90 после каждого прохода при разовом обжатии 5 - 8 ф и суммарном 40 - 50 о , а затем проводят отпуск при 150 - 180 С в течение 1,5 - 2,0 ч, Кантовка на 90 последнего прохода обеспечивает равномерное распределение напряжений и деформаций по поперечному сечению изделия, В результате использования предлагаемого способа отпадает необходимость в закалке и среднем отпуске торсионов, Высвобождаются оборудование и производственные площади, обеспечивается значительная экономия энергоресурсов, повышается производительность, снижается коробление деталей, Кроме того, переход на применение стали 50 ХЗ обеспечивает экоТаблица 1 21 21 25 .25 25 26 24 2326 26 64 1 В 63 22 62 2261 21 52 17 г25 26 24 27 712 680 1 В 807 750 16 81 764 16 821 768 15 830 /80 9 в= зо сф 4045 50 60 Обкатка с суммарной степенвюдеФормации 45". при разовых обаатинх 8), 2: в 1 о 752 7 62 г 5 г 5 г 4 гг 815 760 16 6 1 22 26 25 25 е 9 770 16 Ьо 2 г 7 26 26 795 715 17 61 16 24 26 26 Е 4 6=6 6- В Е= О 830 790 16 62 23 26 26 856 821 16 61 29 Э 32 860 835 16 62 30 32 32 835 805 16 64 21 29 28 гь з 33 28 зо 150 Во 230 27 62 4530 29 740 340 22 Обкатка с суммарной степенвюдеформации (Е), 2; Обкатка с суммарной степеньюдеформации 452, разовым общатием 6 = 62 и с последующимотпуском (2 ч) при температуре, С: Обработка (образцов из стали 50 Х 3) по известному способу номию дефицитных и дорогостоящих легирующих элементов,СравнИтельные результаты испытанийна усталость торсионов уравновешивания5 кабины автомобиля "КамАЗ", изготовленных иэ стали 45 ХН 2 МФАпо серийнойтехнологии и иэ экономнолегированной ста, ли 50 ХЗ с упрочнением по предлагаемомуспособу, приведены в табл,2,10 Как видно из данных табл.2, торсионыиэ стали 50 ХЗ, упрочненнье предложеннымспособом, имеют преимущественно по показателям усталостной прочности по сравнению с серийными торсионами иэ стали15 45 ХН 2 МФА, а также с торсионами из стали 50 ХЗ, обработанными по известномуспособу,Формула изобретения 20 Способ обработки стальных изделий, преимущественно торсионных валов, включающий горячую пластическую деформацию и низкотемпературный отпуск, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения25 долговечности торсионных валов, пластическую деформацию осуществляют с разовым обжатием 5.8 и суммарным обжатием 4050, а отпуск проводят при температуре 150180 С,(8,2 - 9,8) 1 О 50 Хз Обработка по иэвестному способу 1,85 - 1,45 1,35 - 1,45 Составитель Т,Масликова Редактор Е.Полионов Техред М.Моргентал Корректор М,МаксимишинецЗаказ 2804 Тираж 376 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина 101 45 ХН 2 ИФАП