Способ изготовления рессорных листов
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Текст
гг г) 688529 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ союз Соеетскйх Социалистических Республик(51) М. Кл.С 210 9/46 2385501 22-02 вки ге Государственныи комите СССР по делам изобрегений и открытий(088,8) ллетень М цсацпя 30.09.7 2) Авторы изобрете й, Г. А. Островский в и И, Н. Шкляров ктябрьской Револютомобильный завод гневский, А. Г. Орловск Степин, О. ф. Трофим рдена Ленина, ордена О го Красного Знамени а им. Лихачева(71) Заявител ТОВЛЕНИЯ РЕССОРНЫХ ЛИСТОВ 54) СПОСОБ ожно подверсорного листа,астягивающие поверхностной в 3 С в тече- после скорост- струйно-водя(22) Заявлено 18,08.76 с присоединениемИзобретение относится к области металлургии и машиностроения, в частности к способам изготовления и термообработки рессорных листов, и может быть использовано при изготовлении подвесок транспортных средств.Известен способ изготовления рессорных листов, заключающийся в печном нагреве их до температуры закалки, гибке, охлаждении в штампах путем погружения их совместно с рессорными листами в масло и высоком отпуске.Этот способ трудоемок и приводит к обезуглероживанию поверхности листов, что снижает прочностные свойства много- листовых рессор.Известен также способ, заключающийся в том, что рессорные листы подвергают индукционному нагреву до закалочных температур. При этом стопу рессорных листов нагревают в индукторе, откуда их по одному передают в гибочно-закалочное устройство, в котором осуществляют их гибку и закалку в масле. После закалки производят высокий отпуск и наклеп дробью, Этот способ за счет уменьшения времени нагрева под закалку снижает обезуглероживание. Однако рессоры, собранные из листов,2изготовленных известным способом, обладают недостаточной усталостной прочностью.Целью изобретения является повышение 5 усталостцой прочности рессор. Это достигается тем, что в известном способе, включающем индукционный нагрев до закалочных температур, гибку, охлаждение, отпуск и наклеп дробью, рессорные листы после О гибки подвергают струйному охлаждению,например струйно-водяному, с последующим самоотпуском поверхности при 100 - 350 С в течение времени, необходимого для достижсция разности температур сердцевц ны и поверхности рессорного листа, равной30 - 100 С, после чего производят скоростную поверхностную закалку на глубину 0,1 - 0,3 толщины рессорного листа и отпуск при 180 - 350 С. Поверхностному нагреву м гать только одну сторону рес испытывающую при работе р напряжения. Отпуск после закалки производят прп 180 ние 0,5 - 1,5 ч. Охлаждение ного нагрева осуществляют ным способом.На фиг. 1 изображены кривая а нагрева поверхности и кривая б нагрева сердцевины рессорного листа; на фиг. 2 показано распределение твердости по сечению рессорного листа (по оси ординат отложено расстояние от поверхности до точки замера твердости).Предлагаемый способ позволяет повысить прочностные свойства рессоры за счет совместного действия двух упрочняющих факторов; измельчения зерна аусзенита и создания остаточных сжимающих напряжений в поверхностном слое, где действуют максимальные растягивающие рабочие напряжения.Согласно предлагаемому способу нагрев под гибку используется для подготовки исходной структуры стали, что достигается интенсивным охлаждением после нагрева и самоотпуска. Получаемая при этом на поверхности мелкодисперсная структура без структурно-свободного феррита позволяет при последующем скоростном поверхностном нагреве получить особо мелкое зерно аустенита, на месте которого после закалки образуется мартенсит с размером кристаллов 1 - 3 мк, Такая структура обладает высокой прочностью и пластичностью. Применение струйно-водяного охлаждения и самоотпуска гарантирует отсутствие тре 1 иип при первой закалке, при этом отпадает необходимость в мойке, которая обязательна при закалке в масле.Для достижения второго фактора упрочнения (созданпя остаточных сжимающих напряжений на поверхности рессорного листа) и для получения вязкой сердцевины необходимо, чтобы поверхностный высоко- твердый слой (52 - 60 НКс) составлял 0,1 - - 0,3 толщины рессорного листа, а твердость сердцевины составляла 30 - 40 НКс (см. график распределения твердости по сечению рессорного листа на фиг. 2), При этом поверхностно-закаленный рессорный лист за счет большего объема мартенсита с высокой твердостью имеет на поверхности остаточные сжимающие напряжения. Проведение самоотпуска в интервале температур 100 в 5 С за время, в течение которого разность температур в сердцевине и на поверхности рессорного листа устанавливается в интервале 30 - 100 С, и последующего скоростного поверхностного нагрева обеспечивает указанные выше требования к сердцевине и поверхностному слою,В интервале температур самоотпуска 100 в 5 С структурные изменения сердцевины могут происходить по двум вариантам, каждый из которых приводит к получению требуемой твердости 30 - 40 АКс.При температурах самоотпуска поверх. ности в интервале 100 - 180 С сердцевина охлаждается до температур, при которых мартенситное превращение в рессорных сталях происходит на 50 и более. Этот 1 О 15 20 25 30 Зб 40 45 50 55 ьО Ь 5 мартенсит при скоростном поверхностном нагреве отпускается. Чтобы отпуск был более высоким, перед поверхностным нагревом сохраняют разность температур в сердцевине и на поверхности в 30 в 1.За счет этого даже при поверхностном характере скоростного нагрева сердцевина рессорного листа прогревается до 600 - 650 С и отпускается на твердость 36 - 40 НКс. В результате образуется рессорный лист, имеющий после окончательного отпуска при 180 в 3 С на поверхности твердость 58 - 60 НКс и в сердцевине Зб - 40 НКс, что обеспечивает наличие высоких остаточных напряжений сжатия в местах действия растягивающих рабочих напряжений.Для большой толщины рессорного листа (25 мм) при температурах самоотпуска в интервале 100 - 180 С для уменьшения твердости сердцевины возможно применение перед повторным нагревом дополнительного отпуска прп 450 в 6 С и резкого поверхностного охлаждения с целью увеличения разности температур на поверхности и в сердцевине рессорного листа.При самоотпуске в другом интервале температур, а именно 180 в 5 С, в сердцевине во время выдержки остается аустенит, который распадается во время и после скоростного поверхностного нагрева, при котором сердцевина нагревается до 650 - 700 С. Этот распад происходит вследствие того, что аустенит, находившийся некоторое время при сравнительно низких температурах 180 - 550 С и нагретый далее до повышенных температур 650 - 700 С, становится неустойчивым. В этом случае повторный скоростной нагрев рессорного листа с разностью температур сердцевины и поверхности в 30 в 1 обеспечивает более полный распад аустенита. При таком процессе после окончательного отпуска при 180 в 3 С твердость на поверхности рессоры также составляет 52 - 60 НКс, а в сердцевине 30 - 35 НКс.Таким образом, при изготовлении рессорных листов по предлагаемому способу в поверхностном слое рессорного листа удается получить мелкое зерно и значительные остаточные напряжения за счет разности удельных объемов поверхностного слоя и сердцевины, Причем эти напряжения распрострапшотся па глубину слоя поверхностной закалки, составляющего 0,1 - 0,3 толщины рессорного листа. Такой слой не может быть стерт при износе рессорных листов в процессе эксплуатации,Проведение дробеструйного наклепа, который создает остаточные сжимающие напряжения в тонком поверхностном слое, глубиной 0,1 - 0,2 мм, также необходимо. Это повышает уровень остаточных сжимающих напряжений в обезуглероженном слое листов, глубиной 0,1 - 0,2 мм, возникающих еще в процессе металлургическогопроизводства,Применение при закалке после скоростного поверхностного нагрева струйно-водяного охлаждения, обеспечивающего большие скорости охлаждения, позволяет использовать для изготовления рессоры стали с меньшим количеством легирующихэлементов,Пример. Листы, входящие в комплект 10рессоры автомобиля ЗИЛ, изготовленные из стали 60 С 2 толщиной 10 мм, последовательно нагревали с применением токоввысокой частоты до 870 С, загибали по требуемому согласно чертежу радиусу, после 15чего подвергали струйному водяному охлаждению в течение 3 с. Такое время охлаждения обеспечило прохождение самоотпуска при 100 С в течение 0,3 мин (см.фиг. 1 кривая а). При этом в сердцевине 20сохранялась температура 130 С (см. фиг. 1кривая б), После такой выдержки рессорный лист нагревали поверхностно со скоростью 300 град/с до 820 С на глубину2,5 мм, В середине рессорного листа температура достигала 650 С. При последующем водяном струйном охлаждении с критической скоростью поверхность закаливалась на мартенсит с твердостью 65 НКс,а сердцевина имела структуру мартенсита 30отпуска с твердостью 35 - 40 Нйс.Металлографический анализ поверхностного слоя показал, что образовавшийся таммартенсит имеет размер игл 1 - 3 мк. После закалки был проведен отпуск при 250 С 35в течение 1,5 ч. Твердость в поверхностномслое составляет 58 Нйс, в сердцевине38 НКс (фиг. 2),Рессорные листы были собраны в рессору и испытаны на усталость на машинефирм Шенк по программе, имитирующей нагружение на дороге, покрытой булыжником. Серийные рессоры, полученные обработкой по предлагаемому способу, выдержали без поломок такое число циклов нагружения, которое соответствует пробегу автомобиля в 200 км, в то время как рессоры, обработанные по известному способу, выдержали 4600 км.Таким образом, описываемый способ изготовления рессор позволяет почти в 1,5 раза увеличить долговечность рессор. При условии одинаковой долговечности рессор, получаемых известным и предлагаемым способами, последний позволяет уменьшить вес рессор.Предлагаемый способ может найти применение и прп изготовлении пружин, торсионов и других изделий, испытывающих значительные циклические нагрузки. Формула изобретения1. Способ изготовления рессорных листов, включающий индукционный нагрев до температуры закалки, гибку, закалку, отпуск и наклеп дробью, отличающийся тем, что, с целью повышения усталостной прочности рессорных листов, их после гибки подвергают струйному охлаждению с последующим самоотпуском при 100 - 550 С в течение времени, необходимого для достижения разности температур сердцевины и поверхности, равной 30 в 1 С, после чего проводят скоростную поверхностную закалку на глубину 0,1 - 0,3 толшины рессорного листа и отпуск.2. Способ по п, 1, отличающийся тем, что скоростной поверхностной закалке подвергают одну сторону рессорного листа.3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что скоростную поверхностную закалку осуществляют путем индукционного нагрева и струйного водяного охлаждения.Редак Павлова рректор Л. Тарасова Типография, пр. Сапунова, 2 аказ 2022/4 Изд.558 Тираж 658 ПодписноНПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5
СмотретьЗаявка
2385501, 18.08.1976
МОСКОВСКИЙ АВТОМОБИЛЬНЫЙ ЗАВОД ИМ. И. А. ЛИХАЧЕВА
ЕГОРОВ ВИКТОР ПАВЛОВИЧ, ОГНЕВСКИЙ ВИКТОР АЛЕКСЕЕВИЧ, ОРЛОВСКИЙ АНАТОЛИЙ ГЕОРГИЕВИЧ, ОСТРОВСКИЙ ГРИГОРИЙ АРКАДЬЕВИЧ, РЫСКИНД АЛЕКСАНДР МОИСЕЕВИЧ, СТЕПИН АНАТОЛИЙ ЛОГИНОВИЧ, ТРОФИМОВ ОЛЕГ ФЕДОРОВИЧ, ШКЛЯРОВ ИСААК НОХИМОВИЧ
МПК / Метки
МПК: C21D 9/46
Опубликовано: 30.09.1979
Код ссылки
<a href="https://patents.su/4-688529-sposob-izgotovleniya-ressornykh-listov.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ изготовления рессорных листов</a>
Предыдущий патент: Способ изготовления пружин
Следующий патент: Устройство для обработки рессорных листов
Случайный патент: Устройство для измерения моментов инерции транспортных машин