Способ химико-термической обработкидеталей

Союз СоветсыикСоциалистическихРеслублиы ОП ИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 19.02 79 (2 с присоединением заявки М (28) Приоритет -Опубликовано 07.02.8 5 )М. Кл.С 21 0 1/7 С 23 С 9/О врстввннын комите СССР о делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретен 1) Заявитед Краматорскин научно-исследовательсинститут маши КОЙ ОБРАБОТ ДЕТАЛЕ Изобретение относится к й обработке, в частности химико-термичес.ффузионному ественно из коншкообразных сме, охлаж0" С и риров укци ю детал и преимущ й в лоро сях. Изв тично сни. ей. который бори-. т до тем- выгружатен способтся в томсмесью и800-120 орированиято конте заключаерующейпературьютиз п ы мации. что де. под- интереталями нагреваю С, выдерживают, ждают на воздухе. сокуюьма нта. По прием. 2 т,бориру- тейнера 54) СПОСОБ ХИМИКО - Т Основным недостатком этого способа явля ется деформация деталей: после борирования размер деталей увеличивается на 20 - 30% от г ины слоя. лубДля получения номинальных размеров детали после борирования необходимо шлифовать, Борированный слой имеет очень вытвердость и для шлифовки требуется весбольшой расход алмазного инструмеэтому данный способ борирования нелем для высокоточных деталей,Известен также способ борированиякоторый включает загрузку. деталей и.ющей: смеси в контейнер, нагрев кон до температуры 900 - 920 С, выдержкдение с печью до температуры 400 - 4затем на воздухе.Этот способ за счет охлаждения водо 400 - 450 С позволяет только часзить деформацию борированных деталЦель изобретения - снижение дефоПоставленная цель достигается темтали перед нагревом под борированиевергают закалке с низким отпускомвале температур 210 - 230 С. В результате экспериментов было установлено, что детали, борированные после закалки с низким отпуском, имеют склонность к уменьшению своих размеров. Исследования по. казали, что каждой марке конструкционной стали соответствует такая температура низкого отпуска закалки перед борированием, которая обеспечивает практически полное измене. ние размеров (деформацию) борированных деталей. При этом температура отпуска, обеспечивающая исключение изменения размеров деталей после борирования, практически не зависит от общих размеров деталей.,009 38Отсутствие изменения размеров деталей, борированных после предварительной закалки с низким отпуском в интервале температур 210 в 2 С, можно объяснить следующим образом.После закалки и низкого отпуска детали перед борированием имеют структуру с максимальным удельным объемом, При нагреве таких деталей под борирование происходит от пуск и уменьшение размеров деталей в связи с переходом структуры отпущенного мартенсита с максимальным удельным объемом в структуру перлита с минимальным удельным объемом, В процессе борирования и последующего охлаждения размеры деталей возрастают. Однако этого роста обычно недоста. точно для достижения деталями тех размеров, которые были у них перед нагревом под борирование, Экспериментально устанавливается температура отпуска, позволяющая достичь такого структурного состояния, что изменение размеров деталей после борирова. ния будет минимальным.П р и м е р, По предлагаемому способу иэ заготовки конструкционной стали 45 из. готовили девять цилиндров длиной 60 мм с наружным и внутренним диаметром соот. ветственно 20 и 30 мм. На каждый размер 02382оставили припуск под шлифовку 0,1 мм. Ци.. линдры закалили прн. 850 С в воде и отпустили в течение 1 час по трем температурным режимам (по 3 шт. на каждый режим):первый 160 - 180 С, второй 210 - 230 С, третий 250 - 270 С. Затем цилиндры прошлифовали, измерили размеры и загрузили в кон.тейнер с боризатором. Контейнер закрыликрышкой, засыпали крошкой силиката нат О рия для герметизации, загрузили в печь, нагретую до 920 С, прогрели два часа и выдержали в течение шести часов. Затем контейнерохладили вместе с печью до 450 С и выгрузили на воздух. После полного охлажденияконтейнер вскрыли, извлекли из него цилинд.ры и измерили их размеры, Измерения про.изводили с точностью + 1 мкм на горизонтальном оптиметре ИКГ - 3. Последующие металлографические исследования показали, что 2 О глубина борированного слоя на наружнойповерхности равна 0,14-0,16 мм, а на внутренней 0,12 - 0,13 мм. Для получения сравнительных данных параллельно проводилосьборирование однотипных деталей по извест ному способу - прототипу. В таблице представлены данные по деформации стальных иэделий,802382 Составитель Р. КлыковаТехред Н. Келушак Корректор М. Коста Редактор Е. Братчикова Тираж 629 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открьггий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Заказ 10509/33 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 5Результаты измерений показали, что аптимальной температурой отпуска после закалкиперед борированием, исключающей деформацию борированных деталей, является 210230 С. Отпуск при температурах выше илиниже 210 - 230 С приводить соответственнок увеличению или уменьшению размера борированных деталей из стали 45,Способ был проверен экспериментально нацилиндрах из стали 45 и 40 Х с различнымиразмерами, на основании чего и разработаноптимальный интервал температур отпуска,Предлагаемый способ имеет преимуществапо сравнению с известным.Проведение низкого отпуска после предварительной закалки перед борированием позволяет практически полностью исключить деформацию борнрованных деталей,Термическая обработка перед борированиемисключает неравномерность влияния металлур.гических факторов на величину деформации,Доводка деталей после закалки с низкимотпуском получается более качественной, чемпосле нормализации или отжига, что значительно повышает чистоту обработки бориро.ванной поверхности. 6Исключается необходимость шлифовки послеборирования для снятия припуска.Отпадает необходимость расчета корректи.ровки размеров с учетом деформации.Снижается трудоемкость изготовления де.талей на 15%.Отпадает необходимость вйполнения допол-нительных мероприятий по предупреждениюдеформации от непостоянства технологичес 1 О кого процесса борирования. Формула изобретения 1 й Способ химико-термической обработки деза.лей преимущественно из конструкционныхсталей, включающий борирование при 900 -920 С и ступенчатое охлаждение, о т л и ч аю щ и й с я тем, йо, с целью снижения дефор.20 мации деталей,. перед борированием проводятзакалку и отпуск при 20 - 230" С.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Л. С. Ляхович и др. Борирование стали,25 М., 1967, с. 12-14,2, Журнал "Энергетик", 1975, й". 8, с. 8 - 10,