Способ обработки стальных изделий

. Недостаток известного способа состоит,.в том, что равномерное всестороннеесжатие стесняет развитие микропластических деформаций в материале, обуславливаемых сдвиговыми процессами и движением дислокаций, в связи с чем происходит неполное устранение остаточныхнапряжений в изделиях, При этом происходит неполная стабилизация метастабиль-,ных структурных составляющих, что в ко- Онечном итоге не позволяет полночьюстабилизировать геометрические формыи размеры металлических изделий вовремени.Цель изобретения - обеспечение ста- дбилизации геометрических форм и размеров.Поставленная цель достигается тем,что в известном способе обработки стальных изделий путем всестороннего сжатия, рсжатие в одном направлении осуществляют напряжениями, в 5-6 раз превышающими предел прочности материала, асжатие в перпендикулярных плоскостяхнапряжениями, в 1,5-1,8 раз превышаю- дшими предел прочности.В предлагаемом способе нагружениеобьекта можно рассматривать как суммувсестороннего равномерного сжатия напряжениями, равными 1,5-1,8 баи зодополнительного сжатия в одном направлении напряжениями, равными 3,5-4,26,Приложенное, как бы дополнительноесжимающее напряжение высокого уровня,. позволяет достигнуть практически полно 35го снижения остаточных напряжений,стабильности геометрических форм иразмеров и, таким образом, почти полностью исключить последующую деформацию металлических изделий во времени.40При уровне максимальных напряженийменее (5-6) 6 материала на сжатиеэффект снижения остаточных напряженийпервого рода и устранение структурыостаточного аустенита недостаточен, так45как для полного протекания пластическихдеформаций дислокационного характератребуется определенная энергия активации. Для этого необходимо приложениесжимающих напряжений порядка (5-6) 650 на сжатие, Приложение меньших по величине напряжений не обеспечивает полноты эффектов, а больших - энергетически не выгодно, Приложение лишь одних од-. ноосных сжимающих напряжений такого уровня приведет к разрушению изделий.Для большинства металлов коэффициент Пуассона равен 0,3, следовательно, во избежание разрушения одновременно с основными напряжениями в радиальном направлении следует приложить сжимаю щие напряжения по величине равные 0,3(5-6)бв, т.е. (1,5-1,8) . Время обработки стальных изделий должно быть достаточным для полного протекания пластических деформаций.П р и м е р . Испытываемые образцы представляют собой валы диаметром 5 мм и длиной 350 мм из материалов Ст, 3 и 25 ХГСА. Валы изготавливаются точением и шлифованием, в результате чего уровень осевых остато фых напряжений первого рода в поверхйостных, наклепанных в процессе обработки, .:лаях для указанных материалов составляют 25 кг/мм и 140 кг/мм соответственно. Образцы испытываются по предлагаемому и известному способам.При испьгганиях по известному способу давление всестороннего сжатия изменяется от 0 до 200 кг/мм .При изменении давления от 100 до 200. кг/мм дальнейшее увеличение положительного эффекта обработки не наблюдается, поэтому давление большее 200 кгСмм не используется.2 При испытаниях по предлагаемому способу образцы вставляются в,отверстие жесткой матрицы гидравлического пресса с нулевым зазором. Такая посадка осуществляется подбором требуемого размера диаметра валика. Осевая нагрузка создается гидравлическим прессом, радиальная - за счет возникающих усилий со стороны внутреннего диаметра жесткой матрицы.Сравнительные результаты испьгганий образцов по предлагаемому и известному способу приведены в таблице,6Продолжение таблицы напряжение, кг/ммУдлинение, мкм Материал Способ обработки осевое радиальное 812 Ст. 325 ХГСА 200 200 Известный 200 200 18 25 Составитель И. Липгарт Редактор Е. Кинив Техред И,Гайду Корректор М. Шароши, Заказ 10088/34 Тираж ф 87 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 филиал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Из,приведенных данных, видно, что предлагаемый способ обработки обеспечивает практически полную стабилизацию геометрии стальных иэделий.Использование предлагаемого способа обработки сталях изделий обеспечивает по сравнению с известным заключающимся в приложении к изделию знакопеременных нагрузок, следующие преимущества: снижение трудоемкости реализации обработки и себестоимости изделий за счет исключения дорогостоящего оборудования, сокращения длительности процесса стабилизапии и увеличения долговечности изделия, так как в этом способе отсутствует накопление повреждаемости за счет циклических нагрузок.Применение предлагаемого способа в приборостроении при изготовлении осивтулки гидроскопов обеспечивает экономический эффект в размере 200 тыс.руб. в год. формула изобретения Способ обработки стальных изделийпутем всестороннего сжатия, о т л ич а ю ш и й с я тем, что, с цельюобеспечения стабилизации геометрическихформ и размеров, сжатие в одном направд.2 ф ленин осуществляют напряжениями, в 56 раэ превышающими предел прочностиматериала, а сжатие в перпендикулярныхплоскостях - напряжениями, в 1,5-1,8раз превышакпцими предел прочности,25 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР28011, кл. С 21 0 7/10, 1972. О 2, Авторское свидетельство СССР54398, кл, С 21 О 1/78, 1937. 3. Патент Японии15915,кл. 12 С 4, заявлен 03.09.60, опублик, 06.10,62.