Способ термической обработки заготовок

Номер патента: 834157

Авторы: Белугин, Зинченко, Кохова, Шигарев

ZIP архив

Текст

ОЛ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советски кСоциалистическихРеспублик и 834157 ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ)М Клз С 21 Р 1/78 С 23 Г 17/00 799384/22 еуднрственнын квмнтвт делам нзвбретеннй н вткрмтнй 53) УДК 621.78(72) Авторы ввобретеннв И, И. Белугин, В. М, Зинченко, Г. М. Кохова Ордена Трудового Кра исследовательский институ промыш1) Заявитель СПОСОБ ТЕ ЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ЗАГОТОВОК Для низколегированных сталей с пониженной устойчивостью переохлажденного аустенита этот способ позволяет получить структуру непрерывной тонкой сетки феррита вокруг зерен троостосорбита, Для сталей с повышенной устойчивостью переохлажденного аустенита этим способом получается структура троостосорбита при высокой твердости материала заготовки. Это приводит к снижению стойкости режущего инструмента в 2 - 5 раз. Кроме того, высокая температура аустенитизации ведет к увеличению энергоемкости процесса, а также росту размера зерна аустенита и соответственно повышению деформации деталей после окончательной цементации и закалки.Известен способ термической обработки 1 д изделий из низколегированной стали, например 12 Х 1 МФ, включающий аустенитизацию, двухступенчатое подстуживание (800 - 830 и 500 - 600 С), охлаждение на воздухе и высокотемпературный отпуск 3,Этот способ для сталей с повышеннойустойчивостью переохлажденного аустенита также не позволяет получить требуемую структуру, обеспечивающую хорошую обрабатываемость резанием. также способ терм ьных заготовок, в ию при 1350 С (Я лаждение до 730 С этой температуре ку в масле и отпус2 Известен работки стал аустенитизац медленное ох держку при 15 мин, закал (Ае 1 в 3 С) ческои облючающий в+ 530 С), (Аа), выв течение при 425 СИзобретение относится к термической обработке заготовок из среднелегированных цементуемых сталей с повышенной устойчивостью переохлажденного аустенита.Известен способ термической обработки заготовок из сталей с повышенной устойчивостью переохлажденного аустенита. Этот способ заключается в закалке на бейнит на спокойном воздухе с температуры выше точки Ася на 50 - 200 С и последующем отпуске 1Однако этот способ не обеспечивает хорошую обрабатываемость резанием из-за получения в процессе обработки недифференцированной структуры зернистого перлита. Такая структура ведет к налипанию материала заготовок на режущий инструмент, повышению температур и сил резания, снижению чистоты обрабатываемой поверхности,ого Знамени научноехнологии автомобильнойнностиНаиболее близким к предлагаемому является способ обработки доэвтектоидных цементуемых и улучшаемых сталей, включающий нагрев до температуры полной аустенитизации, ускоренное охлаждение до температуры перлитного превращения и выдержку Ф.Этот способ позволяет получить дифференцированную феррито-перлитную структуру, однако он эффективен только для сталей с минимальным временем завершенияизотермического превращения, напримердля сталей 25 ХГНМ, 15 ХГН 2 ТА. Для сталей с повышенной устойчивостью переохлажденного аустенита необходимо длительное время для получения дифференцированной феррито-перлитной структуры.Например, для стали 12 Х 2 НЧА температура максимальной скорости перлитногопревращения составляет 600 С. Время завершения перлитного превращения при 600составляет 34 ч.При длительности процесса 4 - 6 ч получается н 6 феррито-перлитная, а ферритомартенситная структура, которая не обеспечивает хорошую обрабатываемость металла,Цель изобретения - сокращение длительности обработки.Поставленная цель достигается тем, чтов способе термической обработки заготовок,преимущественно из среднелегированных цементуемых сталей с повышенной устойчивостью переохлажденного аустенита, включающем нагрев выше А на 50 - 150 С, охлаждение до температуры перлитного превращения, выдержку и охлаждение, после охлаждения производят отпуск при температурениже Ас на 20 - 40 С.Кроме того, выдержку производят притемпературе максимальной скорости перлитного превращения.Указанная термическая обработка обеснечивает улучшение обрабатываемости заготовок резанием на чистовых операциях.Это объясняется наличием дифференцированной микроструктуры полиэдрическогоферрита и зернистого перилита.Способ осуществляют следующим образом.Производят нагрев заготовок до температуры, лежащей выше точки А на 50 -150 С (800 - 950 С), затем выдерживаютпри этой температуре до завершения аустенитизации. После этого охлаждают до температуры максимальной скорости перлитногопревращения (590 - 630 С), выдерживаютпри этой температуре до распада 25 - 70/Опереохлажденного аустенита (1 - 3 ч), затем охлаждают на спокойном воздухе до комнатной температуры и проводят высокий отпуск при температуре ниже АЫ на 20 - 40 С(600 - 690 С) . Выдержка при температуремаксимальной скорости перлитного превра 5 1 О 15 2 О 25 зо 35 40 45 щения обеспечивает дифференциацию структуры за счет появления полиэдрического феррита, а при дальнейшем охлаждении до комнатной температуры происходит закалка оставшихся участков аустенита, обладающих повышенной устойчивостью. При последующем высоком отпуске происходит образование зернистого перлита на месте закаленных участков. Окончательная структура состоит из зерен полиэдрического феррита и зернистого перлита.Не рекомендуется проводить выдержку при температурах, отличающихся от температуры максимальной скорости перлитного превращения в ту или другую сторону более чем на 10 С, поскольку возрастает необходимое время выдержки и процесс термической обработки удлиняется. По тем же причинам не рекомендуется проводить выдержку до распада более чем 70 О/О переохлажденного аустенита. Выдержка до распада менее 25 О/О переохлажденного аустенита не обеспечивает требуемую дифференциацию структуры.Оптимальное количество феррита определяется маркой стали, возможностями термического оборудования и условиями обработки заготовок (поковок шестерен) резанием.П р и м е р 1. Производят термическую обработку поковок шестерен из стали 12 Х 2 Н 4 А, Для этой стали А 1 =660 С, Асу = 760 С. Температура максимальной скорости перлитного превращения 600 С, время завершения перлитного превращения при 600 С составляет 34 ч.Поковки нагревают до 900 С и выдерживают при этой температуре 40 мин, после чего охлаждают с печью до температуры 600 С и выдерживают при этой температуре 2 ч, затем охлаждают на спокойном воздухе до комнатной температуры, после чего подвергают отпуску при 630 С в течение 3 ч (неполная закалка с отпуском).После обработки получена структура из 40 - 45/о полиэдрического феррита и 55 - 60/о зернистого перлита (точечного), твердость 170 НВ.П р и м е р 2. Проводят обработку поковок из стали 12 ХНЗМ. Для этой стали Ао 1 = = 730 С, А = 790 С. Температура максимальной скорости перлитного превращения 620 С, время завершения перлитного превращения составляет 16 ч. Поковки нагревают до 900 С, выдерживают 40 мин, охлаждают с печью до температуры 620 С, выдерживают при этой температуре 1 ч, затем охлаждают на воздухе до комнатной температуры, после чего подвергают отпуску при 690 С в течение 3 ч.После обработки получена структура из 40 - 45/О полиэдрического феррита и 55 - 60 О/О зернистого перлита (точечного), твердость 179 НВ.83457 1 О Формула изобретения Составитель Р. Клыкова Редактор В. Петраш Техред А. Бойкас Корректор М. Шароши Заказ 4010/49 Тираж 618 Подписное. ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4Предлагаемый способ термической обработки за счет получения дифференцированной структуры полиэдрического феррита и зернистого перлита позволяет снизить налипание материала обрабатываемого изделия на инструмент, повысить чистоту обработанной поверхности на один .класс, улучшить стружколомание при резании и увеличить стойкость режущего инструмента в 2 - 5 раз при одновременном повышении производительности металлорежущего оборудования. 1. Способ термической обработки заготовок, преимущественно из среднелегированных цементуемых сталей с повышенной устойчивостью переохлажде нного аустенита, включающий нагрев выше Ао на 50 - 150 С,охлаждение до температуры перлитного превращения, выдержку и охлаждение, отличающийся тем, что, с целью сокращения длительности обработки, после охлаждения производят отпуск при температуре ниже Асг на 20 - 40 С.,2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что выдержку производят при температуре максимальной скорости перлитного превращения. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Шмыков А. А. Справочник термиста.М., Машгиз, 1952, с, 176.2. Патент США3513038, кл. 145 - 19,15 19 О.3. Авторское свидетельство СССР428022, кл. С 21 Р 1/78, 1972.4. РЖ Металлургия. 1977,11,1 Н 881

Смотреть

Заявка

2799384, 19.07.1979

ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИНАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТТЕХНОЛОГИИ АВТОМОБИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

БЕЛУГИН ИВАН ИВАНОВИЧ, ЗИНЧЕНКО ВАЛЕНТИН МИТРОФАНОВИЧ, КОХОВА ГАЛИНА МИХАЙЛОВНА, ШИГАРЕВ АЛЕКСАНДР СЕРГЕЕВИЧ

МПК / Метки

МПК: C21D 1/78

Метки: заготовок, термической

Опубликовано: 30.05.1981

Код ссылки

<a href="https://patents.su/3-834157-sposob-termicheskojj-obrabotki-zagotovok.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ термической обработки заготовок</a>

Похожие патенты