Способ термической обработки изделий

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 5901 Щ)5 С 21 Р 1/78 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕН А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ Н роительИакароваи АН УССРов о СССР1978,Напряь оболочематериа 1983,и вертикалье кольца-обтвердых зон на внутренне ной цилиндрической стенк рамления; на фиг. 4 - вр висимость нагрева пласти на фиг. 5 - участок коль ния с металлической накл фиг. 6 - размецение на к лении роликовых контакто еменная зачной зоны;ца-обрамлеадкой; наольце-обрамв-токоподво П р и м е р. Корпус гидрофизического прибора (фиг. 1) содержит две полусферические оболочки 1, изготовленные из алюмоборосиликатного стекГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Николаевский кораблестный институт имакад. С.О,и Институт проблем прочност(56) Авторское свидетельствМ 773103, кл. С 21 Р 9/22,Квитка А.Л., Дьячков И.Иженное состояние и прочностиз хрупких неметаллическихлов. .Киев: Наукова думка,с. 287Изобретение относится к термической обработке металлов и может быть использовано при изготовлении несущих элементов узла разъема корпуса гидрофизического прибора.Цель изобретения - увеличение срока службы изделий путем снижения остаточных напряжений в зоне узла разъема корпуса прибора.На фиг. 1 показана схема корпуса гидрофизического прибора; на фиг.2- узел разъема корпуса; на фиг.3 схема распределения пластичных и 254) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИЗДЕЛИ 14(57) Изобретение относится к термической обработке металлов и можетбыть использовано при изготовлениинесущих элементов узла разъема корпуса гидрофизического прибора. Цельизобретения - увеличение срока службы изделий путем снижения остаточныхнапряжений в зоне узла разъема корпуса прибора, После закалки колецобрамлений прибора их наружную поверхность предварительно делят наравновеликие цилиндрические сегментыи осуществляют нагрев диаметральнопротивоположных зон между двумя соседними сегментами до температурыне выше температуры рекристаллизацииматериала колец-обрамлений, а затемохлаждают до комнатной температуры,причем нагрев осуществляют я течениевремени, составляющего 0,04 - 0,06от времени охлаждения. 6 ил.а толщиной 7,0 мм и диаметром 50,0 мм. Между оболочками 1 разме" ен узел разъема, включающий несущие лементы, выполненные в виде двух олец-обрамлений 2 из стали 40 Х, термообработанной до НКС 28 - 32, закрепленных на торцах полусферических оболочек 1 с помощью клеевого состава (не показан). Каждое кольцорбрамление 2 содержит (фиг. 2 и 3) снование 3 с опорной поверхностьюпо которой кольца-обрамления 2 опряжены между собой. Вертикальные илиндрические стенки 5 и 6 образуютойму для размещения в ней торцовой оны каждой оболочки 1. Торцовая поерхность внутренней цилиндрической тенки 5 каждого кольца-обрамленияобращенной внутрь корпуса, выполне 20 а в виде чередующихся твердых 7 и ластичных 8 зон, причем предел текучести твердой зоны 7 6. = 785 ИПа,пластичной зоны 8 бт= 30014 МПа. Длина зон 8 составляет С = 25 М 3,0 - 4,0 мм, а твердой зоны 735 - 40 мм. Толщина цилиндрической стенки 5 выбрана в соответствии выражением в = 0,3 Ь + ь, где Ь = 7,0 мм, и 5,0 мм, и равна 7, 1 мм. З 0Часть толщины внутренней стенкиблагодаря наличию пластичных зоноказывается ненагруженной при рабо 1 е корпуса под действием внешнего гидростатического давления. Поэтому возможно выполнение в стенке 5 глуих резьбовых отверстий 9 для креплеия к ней собственно элементов гидофизического прибора (элементы внутеннего насыщения корпуса не покаюаны),Конструкция содержит уплотнительНый элемент - резиновое кольцо 10- между опорными поверхностями колец 2 и бандаж из тиоколового герметика По наружной поверхности соединения (не показан), т,е. элементы, предназначенные для герметизации корпуса. Кроме того конструкция содержит прижимные кольца, четыре шпильки с гайками (не показаны), т.е. элементы,50 необходимые для сборки корпуса.Перед сборкой корпуса каждое закаленное кольцо-обрамление 2 подвергают дополнительной обработке. Предварительно делят наружную цилиндрическую поверхность внутренней стенки кольца (радиусом К= 110 мм) на равновеликие прямоугольные цилиндрические сегменты. (Фиг. 3) . Числотаких сегментов равно 18, После этого на кольцо-обрамление одевают медные металлоемкие накладки 11(Фиг. 5), кривизна поверхностей которых равна кривизне поверхностейвнутренней стенки кольца-обрамления, а их длина составляет 37 - 38 мм. На основание 3 кольца-обрамлениявнутренние поверхности цилиндрических .стенок 5 и 6 подают охлаждающую жидкость (воду). Устанавливают(Фиг. 6) графитовые роликовые контакты 12 и 13 на стенке 5 кольца-обрам ления на границе между двумя медными накладками по две пары на диаметрально противоположных границах,чтобы исключить поводку конструкции,причем высоту нагреваемого участка1, стенкивыбирают из эмпирическоговыражения 1 = (0,57 - 0,61)Ь (впредлагаемой конструкции 1 = 41 мм),Графитовые ролики 12 и 13 подключают к выходу трансформатора и при помощи системы управления подают на них регулируемое напряжение. Величину тока 1, пропускаемого через нагреваемый уцасток, изменяют по трапецеидальному закону в пределах 0. - 80 Р. (Фиг. 4): нагрев в течение 1,21,5 с до температуры 1093 - 1123 К, выдержка 3 - 4 с, уменьшение величины .тока 1 до нуля в течение 26 - 29 с,Подача воды с комнатной температурой в процессе нагрева исключает возможность полной релаксации в материале.Перед нагреванием рабочих колец- обрамлений проводят тарировку, устанавливая зависимость температуры отвеличины рабочего тока Т = Г(1), при этом температуру изменяют при помощи пирометра.В процессе нагрева закаленной стали до температуры рекристаллизациипроисходит ее отпуск - увеличениепластйчности. Так,например, при на греве закаленной стали чОХ до температуры 1118 К и последующем медленном охлаждении до комнаткой происходит снижение ее предела текучести от 6, = 785 МПа до 6,= 314 ИПа, После нагрева три кольца-обрамления разрезают по радиальным сечениям, проходящим через пластичные зоны, выполняют шлифы и определяют методом измерения твердости по Виккерсу на приборе ТП среднюю эффективную толщи1565901 ну Ь пластичной зоны стенки 5 при различных значениях тока Т выбирая такое его значение, при котором толщина непрогретой эоны составляет о Зь (д , = 80 д).Обработанное кольцо-обрамление закрепляют на торце стеклянной полусферической оболочки 1 (Фиг, 1) с помощью эпоксидного компаундаПосле обработки колец-обрамлений 2 собирают 28 корпусов и подвергают их испытаниям гидростатическим давлением на стенде в камерах высокого давления.В процессе испытаний каждую тонкостенную оболочку нагружают до гидро- статического давления 79 МПа со скоростью 0,12 - 0,14 МПа/с. Разрушений оболочек при нагрузках ниже 66 ИПа незарегистрировано. При нагружении в торцовых зонах стеклооболочек величина изгибающих напряжений в их стенках оказывается незначительной благодаря тому, что жесткость узла разъема близка по величине к жесткости стенки стеклооболочки, т.е.узел разъема не препятствует деформированию краев стеклооболочки в процессе ее нагружения.По сравнению с известным предлагаемый способ позволит повысить несущую способность тонкостенной оболочки путем снижения уровня напряжений в зоне узла разъема за счет увеличе 6ния площади сопрягаемых поверхностей колец-обрамлений, получить требуемую, предварительно заданную, жесткость внутренней цилиндрической стенки кольца-обрамления без внесения дополнительных концентратов напряжений, а также снизить вероятность появления в металлических элементах конструкции лавинных трещин, приводящих к разрушению корпуса. Формула изобретения Способ термической обработки изделий, преимущественно несущих элементов узла разъема корпуса гидрофйзического прибора, включающий эакал ку колец-ебрамлений прибора, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения срока службы изделия путем снижения напряжений в зоне узла, разъема корпуса прибора, после за калки наружную поверхность колец- обрамлений предварительно делят на равновеликие цилиндрические сегменты и осуществляют нагрев диаметрально противоположных зон между двумя соседними сегментами до температуры рекристаллизации материала колец, а затем охлаждают до комнатной температуры, причем нагрев осуществляют в течение времени, составляющего 0,04- 0.06 от времени охлаждения. 35оставитель А.Кулеминехред М;Дидык Корректор С.йекма И,Дерба 1 да Подписное С 11)оизвопствецно-издатепьскюГй комбинат "Патецт", г, Ужгород, чл. Гагарина, 1 С йкаэ 1199 Тираж 512 НИИПИ ГосУдарственного комитета по 113035, Москва, Жзобретениям и открытиям при ГЕН Раушская наб., д. ч,15