Способ определения режима термической обработки стали

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1)5 С 21 О 1/55 МИТЕТТКРЫТИЯМ ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР Т И вляется повыше- процесса отделееской обработки ИСАНИЕ ИЗОБР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Донецкий политехнический институт (72) В.Ю,Слюсарев, В.Г.Кочергин, И,А,Ватраль и Ю,В,Воскресенский(56) Авторское свидетельство СССР М 262924, кл. С 21 О 1/18, 1970.Авторское свидетельство СССР %952974, кл. С 21 0 1/78, 1981.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РЕЖИМА ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ СТАЛЕЙ (57) Изобретение относится к металловедению и термической обработке металлов и предназначено для определения режима Изобретение относится к металлургии, в частности к способам улучшения обрабатываемости конструкционных сталей,Известны следующие критерии, характеризующие обрабатываемость конструкционных материалов: оптимальная скорость резания, обеспечивающая определенную (для разных по назначению инструментов) стойкость; максимальная стойкость инструментов; качество обработанной поверхности; стружкодробление (форма стружки и степень ее дробления),Известны способы дробления стружки при помощи механических устройств или путем термического воздействия на заготовку.Недостатками механических устройств является громоздкость конструкции, их недостаточная надежность и эффективность, а также удорожание технологического процесса обработки деталей,.,Ы 1740444 А 1 термической обработки конструкционных сталей, позволяет получить стабильное удовлетворительное стружкодробление при механической обработке заготовок. Сущность: нагрев образцов производят градиентно, при этом один конец. образца нагревают выше Асз, а другой находится на воздухе, фиксируют температуру по длине образца, выдерживают и охлаждают, после чего образцы подвергают механической обработке, в процессе которой устанавливают участок с высокой степенью дробления стружки, затем определяют температуру нагрева участка и назначают режим предварительной термической обработки заготовок.2 ил,Недостатки термического воздействиязаключены в нестабильности свойств, обеспечивающих удовлетворительное стружкодробление, так как поиск оптимальногорежима термообработки требует большихзатрат времени,Наиболее близким к предлагаемому является предварительная термообработка,заключающаяся в нагреве заготовки вышеАсз и охлаждении,Однако, поскольку имеется значительное различие исходной структуры в заготовках одной и той же марки стали, то и режимнагрева при термической обработке изменяется в широких пределах, что существенным образом влияет на форму стружки истепень ее дробления при механической обработке,Целью изобретения яние производительностиния температуры термич1740444 45 10 15 стальных заготовок под механическую обработку.Поставленная цель достигается тем, что определение температуры предварительной термической обработки заготовок под механическую обработку включает нагрев выше Асз, выдержку и охлаждение, а с целью улучшения обрабатываемости заготовок за счет обеспечения удовлетворительного стабильного стружкодробления нагрев образцов производят градиентно, при этом один конец образца нагревают выше Асз, а другой находится на воздухе, фиксируют температуру по длине образца, выдерживают и охлаждают, после чего образцы подвергают механической обработке, в процессе которой устанавливают участок с высокой степенью дробления стружки, затем определяют температуру нагрева участка и назначают режим предварительной термической обработки заготовок.Известн ые способы рекомендуют и редварительную термическую обработку, заключающуюся в нагреве, выдержке, охлаждении и механическую обработку, Однако затраты времени при их осуществлении в п раз выше по сравнению с предлагаемым способом и они менее точны, так как нагрев производят ступенчато через 50 или 100 С,Поясняется градиентный нагрев следующим образом.Практически установлено, что при нагреве одного конца образца, помещенного в печь выше Асз, второй конец остается на воздухе (за пределами печи), имеет более низкую (на 250 - 400 С) температуру. В указанном интервале находится температуры, обеспечивающая стабильное удовлетворительное стружкодробление,Целесообразность контроля температуры образца по длине объясняется установлением зависимости между температурой нагретого участка и формой, а также степенью дробления стружки.П р и м е р, Исследовали сталь 45 следующего химсосгава, : С 0,46; Я 0,22; Мп 0,65; Я 0,027; Р 0,028, Образцы диаметром 50 мм и длиной 500 мм отливали в сухие земляные формы, Их термообработку проводили в шахтной печи таким образом, что один край образца нагревали выше Асз (860 С), а второй конец находился на воздухе и его температура не превышала 600 С. Изменение температуры по длине градиен 5 10 15 20 25 30 35 40 тно нагретого образца (фиг.2) контролировали термопарами и моделировали на ЭВМ - ВУМС - 001.Определение стружкодробления проводили путем точения образцов на станке мод.16 К 20 проходными резцами, оснащенными пластинами твердого сплава Т 5 К 10, предварительно сняв корку пригара, Режимы резания выбирали из условий получистового точения, При этом установлено, что характер образующейся стружки зависит от температуры нагрева участка (фиг,1). Нагрев до 860 С приводит к получению сливной стружки, которая с трудом удаляется из зоны резания, Объемный коэффициент такой стружки 200300 (фиг,1 а), Дробленная компактная стружка с объемным коэффициентом равным 58 образуется на участке (фиг,1 б) с температурой нагрева 780700 С,Третий участок (фиг.1 в), находящийся в интервале температур 700600 С имеет стружку с объемным коэффициентом 80100.В процессеточенияустанавливают участок с высокой степенью дробления стружки расположенный в интервале температур 720 - 780 С. Назначают режим предварительной термообработки: нагрев заготовок до 750 30 С, выдержка в течение 0,5 ч; охлаждение с печью,По сравнению с прототипом предлагаемый способ обеспечивает повышение производительности процесса по крайней мере в 3 раза и более точное определение температуры термической обработки.Количественные показатели могут быть оценейы в каждом конкретном случае в зависимости от партии и номенклатуры изделий, применяемого оборудования, инструмента, степени организации производства,Формула изобретения Способ определения режима термической обработки сталей, преимущественно под механическую обработку, включающий нагрев образца до различных температур, выдержку, охлаждение, снятие стружки и выбор режима, отл и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения производительности процесса, нагрев образца осуществляют градиентно путем нагрева с одного конца, а выбор режима осуществляют по минимальному объемному коэффициенту стружки,1740444 г Составитель Е.В,РомановРедактор О. Спесивых Техред М.Моргентал Корректор М. Кучеря Заказ 2052 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 венно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 роиз Ю ЫРосгл И 100 7 Ы ФО 1 бд ие ам охпаждовиого И ЯИРрио; ЮН