Способ упрочнения стальных деталей

(51)л С 23 С 8/04 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ скии инстииева ВО ГО СУДА Р СТВ Е ННЫ Й КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 21) 4671172/02(56) Авторское свидетел ьствоМ 346404, кл, С 23 С 8/04, 19(54) СПОСОБ УПРОЧЕНИЯ СТАЛЪНЫХ ДЕТАЛЕЙ(57) Изобретение относится к металлургии, в частности к химико-термической обработке, и может быть использовано в машиностроении для упрочения поверхности упругих элементов, Целью изобретения явИзобретение относится к металлургии, в частности к химико-термической обработке стальной поверхности деталей машин, и может быть использовано в машиностроении для упрочнения поверхности упругих элементов,Целью изобретения является повышение энергоемкости деталей преимущественно упругих элементов за счет снижения модуля упругости путем создания на их поверхности гетерогенной макроструктуры,На чертеже приведена схема, реализующая способ.В процессе упрочнения стальных дета-. лей, включающем частичную цементацию поверхности и последующую термообработку, цементацию ведут в твердом карбюризаторе через защитную медную маску,ляется повышение энергоемкости деталей преимущественно упругих элементов за счет снижения модуля упругости путем создания на их поверхности гетерогенной макроструктуры. В способе упрочнения стальных деталей, включающем частичную цементацию поверхности и последующую термообработку, цементацию ведут в твердом карбюризаторе через защитную медную маску, снабженную зигзагообразным или ромбическим узором шириной 1,0 - 1,5 мм, шагом 2,5 - 3,0 мм, вытянутом в направлении, нормальном к главным растягивающим напряжениям, под углом 60 - 75 О. Применение способа позволяет в 1.1 раза повысить энергоемкость упругих элементов, 2 табл, 1 ил. снабженную зигзагообразным или ромбическим узором шириной 1,0 - 1,5 мм, шагом 2,5 - 3,0 мм, вытянутым в направлении, нормальном к главным растягивающим напряжениям, под углом 60 - 75.Благодаря такой макроструктуре в металле образуются своего рода зигзагообразные волокна, которые из-за упомянутого местного ослабления межатомных связей (на месте стыка карбидов и твердого раствора) подобны невполне сваренным междусобой листам рессоры. Под действием растягивающих нагрузок они работают не на растяжение, а на изгиб, обеспечивая значительные упругие перемещения, а следовательно, и заниженную жесткость.Маска представляет собой узорчатый медный слой, создаваемый гальваническим1678896 Ь=КоЬд,Таблица 1 осаждением меди через узорчатое лаковоепокрытие, наносимое при помощи кистиили валика через трафарет,Опыт и расчеты показывают, что чембольше вытянутость ромбического и зигзагообразного узора в направлении, нормальном к главным растягивающимнапряжениям, тем большим оказывается иснижение жесткости материала,П р и м е р. На стальную пластину с 10содержанием углерода 0,17 - 0,22 черезсоответствующий трафарет кистью или валиком наносится узор из битумного лака(см. чертеж),После обезжиривания в содовом растворе и просушки пластину помещают вванну с обычным кислым электролитом ипокрывают слоем меди толщиной 0,02 мм втечение 30 - 40 мин при плотности тока 2 -3 А/дм. Затем пластину помещают в ящик 20с твердым карбюризатором и подвергаютцементации при 930 - 950 С в течение 2 ч.После нормализации при 950 С в течение 15мин проводят закалку с температуры 800 Св минеральном масле и дают отпуск при 25400 С в течение 0,5 - 1 ч,Экспериментальные результаты с указанием оптимальных диапазонов изменения этих параметров и их влияние наповышение энергоемкости упругих элементов представлены в табл, 1,Работоспособность реальных деталейопределяют конструктивной прочностью,учитывающей как прочностные характеристики, так и запас пластичности материала 35и его способность сопротивляться возникновению и развитию трещин: где Ь- работоспособность. Дж/м;3,К - коэффициент перевода,ггь - предел прочности, МПа;д - пластичность;6,Образцы испытывают в условиях изгиба, предел прочности и пластичность определяют из диаграмм напряжения изгиба -деформация.Данные опытов приведены в табл. 2.Также определяют угол загиба а на установке загиб-перегиб), при котором происходит разрушение образца или появлениемакротрещины.Таким образом, применение способапозволяет в 1.1 раза повысить энергоемкость упругих элементов при одновременном повышении их работоспособности,Формула изобретения Способ упрочнения стальных деталей преимущественно упругих элементов, включающий частичную цементацию поверхности деталей и их последующую термообработку, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения энергоемкости деталей за счет снижения модуля упругости путем создания на их поверхности гетерогенной макроструктуры, цементацию ведут в твердом карбюризаторе через защитную медную маску, снабженную зигзагообразным или ромбическим узором шириной 1,0 - 1,5 мм, шагом 2,5 - 3,0 мм, вытянутым в направлении, нормальном к главным растягивающим напряжениям, под углом 60 - 75.1678896 Табл и ца 2 едактор Н,Гуньк орректор С.Шевкун .зводствен Заказ 3186 ВНИИПИ Госуд Составитель Н.Рыжо Техред М.Моргентал Тираж 544 Подписноеенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 13035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101