Способ упрочнения стальных изделий

публиковано 05.04.80, Бюллетень открыт писания 10.04.80 Дата опубликова тер и Л. Я.Гольдште(54) СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ СТАЛЬНЫ особам укци они енсит и ку рочс 5 икл изобретения явл тх свойств при в иэделия.игается тем, чного наклепа ос Целью усталост гих свой Зто дост поверхност о отпуск послуществляют 2) АвтоРы Е А К иц изобретения Изобретение относится к спупрочняющей обработки констрсталей, имеющих структуру маили нижнего бейнита, в частноснению деталей, работающих приком изгибе и кручении. Зффективным способом повышения усталостной прочности является поверхностный наклеп 1 . Однако такой способо то не обеспечивает максимально возможных усталостных и упругих свойств.Наиболее близким к изобретению является способ упрочнения изделий, применяемый для повышения упругих и уста-.15 лостных свойств стальных изделий 2.Известный способ включает термомеханическую обработку с получением мартенситной структуры искусственное стао рение мартенсита при 100-200 С (ниэкотемпературный отпуск); финишную механическую обработку с использованием чистовой шлифовки; поверхностный наклеп; искусственное деформационное старение 2"материала при 100-200 С (низкотемпературный отпуск),Однако этот способ упрочнения не всегда может обеспечить необходимую усталостную прочность и другие свойстваответственных, тяжелонагруженных деталей трайспортных машин. В частности,он не учитывает загрязненности сталинем еталлическими включениями; температура отпуска (старения) после прверхиостного наклепа 100-200 не обеспечиваетмаксимально возможных свойств. Крометого, схема упрочнения в известном спссобе включает такую сложную операцию,как термомеханическая обработка, которая далеко не всегда осуществима. Известный способ предназначен только для упрочнения сталей с мартенситной структурой.яется повышениень сохранении упру"11 450 2 ": 6 00 0 5 п Как видно для повышени стали, загря ми, является температуре способ обесп прочйость, че испытанных ВЫВОЮ 1 йвости 28 и 54% поеннымия чис еталлич ф Ш 400 1% 400 3 7261 интервале 220-400 оС в течение 2,Ь час.Эффект отпуска после наклепа по предлагаемым режимам объясняется уменьшением локальных напряжений у структурных концентраторов в зоне образования очаговой усталостной трещины при.сохранении структуры упрочненного слоя,.полученной в результате поверхностного наклепа, о Способ упрочнения осуществляется по следующей технологической схемефЗакалка на мартенсит или нижний бейнит ниэкотемпературный отпуск; чис товая механическая обработка любью способом; поверхностный наклеп любым способом; окончательный отпуск при 220-400 С в течение 2,"-10 час в зависимости от степени и характера за грязиейности стали не деформйруюшймися неметаллическими включениями. из таблицы, оптйМййьнймя усталостной прочностизненной крупными включенияотпуск после наклепа при400 оС 5 час. Предлагаемыйечивает большую усталостнуюм известный споооб. "Дляплавок "повйшение пределасоставило соответственно5-сравнению со значениями,по известному способу.ых по недоформирующимсяким включениям сталей 90П р и м е р. Способ упрочнения опробирован на стали 38 ХС, загрязненнойкрупными недеформирующимися включениями еОбработка включала закалку на мартенсит от температуры 910 С в масло,онизкотемпературный отпуск при 200 С3 час, поверхностный наклеп обкаткойроликами при комнатной температуре иокончательный отпуск при температуре400 С в течение 5 час.Усталостные испьггания проводилисьна гладких цилиндрических образцахдиаметром 9 мм на базе 10 ф циклов,при круговом изгибе на машинах типа НУ.Упругие свойства при изгибе определялись на гладких цилиндрических обрацах диаметром 9 мм.Результаты испытаний приведены втаблице. Для сравнения показаны свойства, полученные при обработке по известному способу,оптимальный режим окончательного отпуска йосле наклепа - 3000 С - 2,5- 3 час.Аналогичные результаты были полученыпрй упрочнении стали 38 ХС со структурой "нижнего бейнита, и сталей45 ХН 2 МфА и ЗОХГСН 2 А с мартенситной структурой.Окончательный отпуск в предлагаемомспособе упрочнения может быть совмещен с напрессовкой или распрессовкойдеталей и неметаллических материалов,например, резины, что позволяет удеше5 726190, 6вить процесс, а также повторно исполь- что, с целью повышения усталостнойпрочзовать детали, входящие в забракрванный ности при сохранении упругих свойствузел. отпуск после поверхностного наклепа прооСпособ упрочнения изделий позволяет водят при 220-400 С в течение 2,фсущественно увеличить долговечность 5 час.2. Способ по п. 1, о т л и ч а юответственных тяжело нагруженных детащ и й с я тем, что производят закалкулей машин и,следовательно, повысить нана мартенсит.дежность и качество всей машины или3. Способ по н. 1, о т л и ча юмеханизма,щ и й с я тем, что производят закалкуна нижний бейнит.Источники информации,ф о р м у л а и з о б р е т е н и я принятые во внимание ири экспертизе1, Кулрявцев И. В. Внутреииие наиря 1. Способ упрочнения стальных изде жения какрезерв прочности., М., "Машгизлий, включающий закалку, низкотемпературный отпуск, поверхностный наклеп и2, Авторское свидетельство СССРотпуск, о т л и ч а ю щ и й с я тем, И 464631, С 21 Э 7/14, 1973.Составитель Т. ШевченкоРедактор Е. Братчикова Техред С. Мигай Корректор Г, НазароваЗаказ 607/23 Тираж 608 Подписное ЦНИИ ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 11 Г 035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент", г. Ужгород ул, Проектная 4