Способ обработки стальных деталей

-О".В"-И:":С.А Н И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(5)М, Кл З С 21 0 1/78 с присоединением заявки Мо Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(23) Приоритет Опубликовано 230980.Бюллетень Мо 35 Дата опубликования описания 230980(72) Авторы изобретения А,Я. Новикова, М.Ю. Бровина, Н,М. Лейбова, Е,Э. Рубина и А.Л. Пивник Экспериментальный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт металлорежущих станков(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ СТАЛЬНЬМ ДЕТАЛЕЙ 20 Изобретение относится.к термиче-. ской обработке, а именно к комбинированным способам упрочнения и может быть использовано для упрочнения маложестких несимметричных5 стальных деталей больших сечений,Известен способ комбинированного упрочнения стальных деталей, заключающейся в том, что после нитроцементации в смеси цементирующего газа и аммиака детали подвергают непосредственной закалке и низкомуопуску ЦНедостаток укаэанного способа иэ-эа низкой охлаждающей способности масла невозможно на деталях больших сечений, изготовленных из низколегированных сталей, обеспечить необходимую твердость нитроцементованного слоя (Нас 56-58.Наиболее близким к предлагаемому является способ нитроцементации с непосредственной закалкой в расплаве солей 21.Нитроцементация производится в смеси цементирующего газа и 2-8 аммиака при 840 С с непосредственной закалкор в расплаве солей, имеющем температуру 180 фС и последующей обработкой холодом при температуре(-30) - 40 вС.Недостатками способа являются невозможность получения необходимойтвердости нитроцементованного слоядля деталей больших сечений (более20 мм) иэ низколегированных сталейи наличие повышенного короблениямаложестких несимметричных деталейв результате упрочнения, Последнееведет к применению в процессе изготовления нежелательной и неэффективнойдля деталей типа гильз и пинолейоперации правки,Цель предлагаемого способауменьшение коробления деталей и повышение твердостиУказанная цель достигается тем,что в способе упрочнения стальныхдеталей, включающем нитроцементациюс непосредственной закалкой в расплаве солей, закалку проводят изометрически при температуре расплава230-240 С, содержащего 0,6-0,7 вес,Вводы.В предлагаемом способе в отличиеот известного применяется изометрическая закалка с добавлением водывместо ступенчатой закалки в распла765 377ееее ееь щ Вее ещУсловия отпуска Полученные результатыВариант Условия закалки ТвердостьрНВС Температура" расплава,Продолжитель-,Продолжительностьрч Температура,о Содержание воды в расплане,Коробление, мм Толщинанитроцементованногослоя, мм ностьвыдержки,мин 1. 230-240 0,6-0,7 120-180 Не требуется 0,05-0,10 0,8-1,0 О, 05-007 0 р 8-1, О Ор 05 Ор 07 Ор 7 Ор 8 0,15-0,25 0,8-1,0 Ор 25 Ор 45 0,7-0 р 8 56-57 52-55 53-54 57-59 2. 230-240 0,3-0,5 120-180 То же 250-260 0,6-0,7 120-180 Не требуется 30,6-0,7 0,7-0,8 4,220-225 180-190 20-25 20-25 180 3,0 180 3,0 59-61 Известный способ 20"25 6. 180 180 3,0 Не добавлялась 45-50 0,2-0,3 0,7-0,8 Формула изобретения ве солей без воды, что позволяетснизить коробление деталей и исключить операцию правки, а также обеспе"чить на них необходимую твердостьнитроцементованного слоя,Для упрочнения различными методами были выбраны гильзы дн -- 110 мм;,О = 61 ; Х = 695 мм,Гильза имеет шпоночный паз и зубчатую рейку, Упрочнению подлежат зубчатая рейка и наружный диаметр. Применяемая для гильз закалка с нагревом ТВЧ не обеспечивает необходимой твердости у основания зубьев рейки, величина деформации также не соответствует техническим условиям, согласно которым твердость должна наИэ данных, приведенных в таблице,следует, что нитроцементация гильзиэ стали 20 Х с охлаждением в расплаве солей при 180 С беэ добавленияводы (вариант 6) не обеспечивает требуемой твердости, коробление приэтом также было получено несколько,больше допустимого по техническимусловйям на гильзы,Ступенчатая закалка в расплавесолей при 180 С с добавлением водыов количестве 0,7-0,8 (вариант 5)позволяет получить наибольшую твердость (НВС 59-61), однако при этомимеет место и повышенное коробление(0,45 мм),Меньшая деформация была полученапри повышении температуры расплавадо 220-225 С (вариант 4)Тем неменее, этот режим не может бытьпризнан оптимальным, так как коробходиться в пределах НЕС 56-58, акоробление не превышать 0,25 мм.Были опробованы различные варианты упрочняющей термической обработки гильз из стали марки 20 Х,Нитроцементация гильз проводиласьв шахтной муфельной электропечиУс вентилятором в смеси цементирующего природного газа и аммиака при 850 С в течение 8 ч. Прир этом 2 ч подавался природный газ,а последующие 6 ч - природный гази аммиак. После нитроцементациигильзы подвергались непосредственнойзакалке в расплаве солей состава55 КОЗ + 45 ИаБО с добавлениемводы по различным режимам, приведенным в таблице. 45ление достигает верхнего допустимого предела (Ор 25 мм).Уменьшение содержания воды врасплаве солей до 0,3-0,5 (вариант 2), а также повышение температуры расплава (вариант 3) уменьшилокоробление до 0,05-0,07 мм, но приэтом понизило твердость соответст"венно до НВС 52-55 и НВС 53-54. 55 Таким образом, оптимальным вариантом термической обработки, обеспечивающим требуемую твердость ЙВС56-58 и минимальное коробление(0,05-0,10 мм) является вариант 1. Способ обработки стальных деталей,включающий нитроцементацию с непо765377 Составитель Р. КлыковаРедактор М. Ликович Техред Э, Фечо Корректор О, ковинская Заказ 6903/12 Тираж 608 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Подписное Филиал ППП Патентф, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 средственной закалкой в расплавесолей, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью уменьшения коробленияи повышения твердости, закалку проводят изометрически при температурерасплава 230-240"С с содержаниемв нем воды в количестве 0,6-0,7 вес,Ъ Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Минкевич А.Н, Химико-термическая обработка металлов и сплавов.М 1965, с. 131-132. 2, ЙагСеге 1 - Тес, М 111 еИцпдеп 1963, Вй 18, М 3.