Способ поверхностного упрочнения деталей

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 1)4 В 24 С ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 40П. Рыковск Мишин .8)льство СССР /10, 1981.(57) иост ОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Авторское свидетеВ 952975, кл. В 24 С ПОСОБ ПОВЕРХНОСТНОГО УПРОЧНЕТАЛЕЙзобретение относится к поверхму упрочнению деталей стальной,801 667 0 А 1 дробью, при котором изменяют диаметр дроби, С целью повышения эффективности упрочнения деталей иэ алюминиевых сплавов с плакированным защитным слоем детали дополнительно обрабатывают стеклянной дробью и алюминиевой причем изменение диаметра дроби производят при переходе с одного материала дроби на другой, исходя из условия й,:й:йэ=1:2:6, где й, - диамет стальной дроби, Й 2 - диаметр стеклян ной дроби, д - диаметр алюминиевой дроби, 1 табл.1266720 2Изобретение относится к обработке Для оценки эффективности упрочнедеталей дробью, ния иСследовались микроструктураЦелью изобретения является повы- и параметры качества поверхностногошение эффективности упрочнения дета- слоя (остаточные напряжения, микролей иэ алюминиевых сплавов с плахи твердость) образцов, проводилисьрованным защитным слоем путем обра- усталостные и корроэионные испытаботки дробью из различных материалов ния,и различного диаметра. Испытания на малоцикловую устаСпособ поверхностного упрочнения лость проводились при ассиметричномдеталей осуществляется следующим обп 111растяжении (К = - = 0,1) с часразом. ЮпчОбработку ведут в три этапа, при- тотой нагружения 3 Гц. Испытывалисьчем на каждом этапе применяют.раэлич- гладкие образцы с рабочим сечением. ные виды рабочих тел: на первом этапе 40 х 4 мм. Максимальное напряжениестальную дробь, а затем стеклянную 15 цикла составляло б о., =220 МПа, Оби алюминиевую дроби. Диаметры приме- разцы доводились до разрушения,няемых при упрочнении рабочих тел Целью коррозионных испытаний былопри этом увеличивают на каждом этапе определение наличия разрушения лов соотношении с 1,:й :с 1 =1;2:6. веохностного слоя после упрочнения.Время обработки при этом определя Испытания проводились при полномют по кривой насыщения, получаемой погружении в ЗЕ-ный раствор ИаС 1 спри обработке стандартных контроль- термоциклированием (нагрев до 60 Сных пластинок из сплава Д 16, 7 ч, остывание до комнатной темпеКритериями оценки оптимальности ратуры 17 сут) и при полном погружережимов обработки выбирают усталост нии образцов в ЗЕ-ный раствор НаС 1ную долговечность, определяющую эф- и 0,17-ный раствор НО (длительностьфект упрочнения и коррозионную стой-, испытаний 7 сут),кость образцов, определяющую целост- Оценка результатов испытаний проность плакированного слоя, водилась но потере веса образцов,В процессе осуществления способа 3 О по их внешнему виду и глубине корпроисходит постепенное деформирова- роэионных пораженый. Глубина корроние мягкого поверхностного слоя и зионных поражений, эамеренная на микобеспечивается сохранение его целост- рошлифах образцов с помощью микроности скопа МИМ, определяла степень разП р и м е р. Исследования прово- рушения плакированного слоя, Плаки 35дились на образцах из плакированных рованный слой считался целым, еслилистов сплава Д 16 АТВ толщиной 4,0 мм. глубина коррозионного поражения неТолщина плакированного слоя состав- превышала толщину слоя,ляла 0,05-0,06 мм, твердость 36- Технологические варианты упрочня 41 кГс/мм, Замеры микротвердости ющей обработки представлены в таблипроводились на наклонных микрошлифах це,через 0,05 мм от края образцов на Каждый вариант проводился до трехприборе ПМТпри нагрузке 20 г. последовательных переходов с иэменеУпрочняющая обработка проводилась нием вида рабочих тел, их диаметра .ина пневмодробеструйной установке45,скорости полета, По вариантам 1-3СУМ, на которой имеется воэмож- переходы состояли в трех последованость быстрой замены рабочих тел и тельных циклах обработки рабочимирегулирования скорости их полета телами одного вида, одного диаметпутем изменения давления воздуха в ра при одном и том же давлении возсистеме циркуляции. Скорость полете духа в системе, Цифры в скобках посрабочих тел замерялась на специаль 50ле результатов в графах 4 и 5 ознаном приспособлении. В качестве рабо- чают, что результаты получены послечих тел использовались: стельная соответствующего перехода обработки,литая дробь диаметром, мм: 0,3-.0,5; Так, по варианту 1 первый переход0,6-0,8; 1,0; 2,0 (плотность 7,7 Г/см состоял в обработке образцов стальи твердость 640 кГс/мм); стеклянная 55 ной дробью диаметром 0,3-0,5 мм придробь; алюминиевая дробь, иэготавли- давлении воздуха 200 КПа, что соотваемая иэ сплава В 95 Т 1 (2,6 г/смэ и ветствовало скорости полета данной130 кГс/мм). дроби 37,0 м/с, После первого пере1266720 Состояние плакированного слоя Число цикловдо разрушения образцов Скорость полета, м/с Рабочие тела 1, Стальная дробь а) 0,3-0,5261625-исх,37,0. б) 0,6-0,8 30,0 хода была определена усталостная долговечность упрочненных образцов,которая составила 546570 циклов (доразрушения), Второй переход состоялв обработке уже упрочненных в процессе первого перехода образцов такжестальной дробью диаметром 0,3-0,5 ммпри давлении воздуха 200 КПа, Послевторого перехода было определено разрушение плакированного слоя, поэтомутретий переход не проводился, В вариантах 1 -1, обработка проводиласьпри одном и том же давлении воздуха(200 КПа), но при разных скоростяхполета дроби, которая уменьшалась взависимости от увеличения диаметрадроби,По варианту 13 первый переходсостоял в обработке образцов сталь. ной дробью диаметром 0,3-0,5 мм, второй переход - стеклянными шарикамидиаметром 0,6-0,8 мм, третий - алюминиевой дробью диаметром 2,0 мм.Давление воздуха составляло во всехтрех переходах 150 КПа, что соответствовало скоростям полета рабочихтел по первому переходу 29 м/с, повторому - 37,0 м/с, по третьему -29,0 м/с, Усталостная долговечностьобразцов (1078840 циклов) былаопределена после третьего переходаобработки, причем при этом плакированный слой оставался целым.Усталостная долговечность (гра"фа 4) представлена в виде среднегозначения циклов нагружения по результатам испытаний 5 образцов, Эффективность упрочнения образцов оценивалась по отношению к усталостной долговечности исходных (без упрочнения)образцов, которая составляла 261625циклов (до разрушения).Бремя упрочнения во всех случаяхопределялось по "кривым насыщения",построенным по результатам обработки Технологический вариант контрольных пластин из сплава Д 16,каждым видом рабочих тел на каждойскорости полета, Скорость полета рабочих тел определялась давлением сжатого воздуха в пневмосистеме установки и замерялась специальным приспособлением (прибор Розенберга).Анализ таблицы технологическихвариантов показывает, что плакиро 10 ванный слой после трех переходов остался целым по вариантам 2, 11, 12и 13, но лучшее значение усталостнойдолговечности, полученное по варианту 13, дает возможность считать этотвариант лучшим. По этому вариантупоследовательно в трех переходах увеличивался диаметр рабочих тел и одновременно уменьшались их плотностьи твердость за счет применения соответственно стальной, стеклянной иалюминиевой дроби,Использование предложенного изобретения позволяет обеспечить упрочняющую обработку деталей типа обши 2 вок фюзеляжа из плакированных листов. формула изобретения Способ поверхностного упрочнения деталей стальной дробью, при котором изменяют диаметр дроби, а т л и " ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности упрочнения деталей иэ алюминиевых сплавов с пла" кированным защитным слоем, детали дополнительно обрабатывают стеклянной дробью и алюминиевой, причем изменение диаметра дроби. производят при переходе с одного материала дроби на другой, исходя из условия111 г.1 з 1:2:6 фгде Й,- диаметр стальной дроби;Д - диаметр стеклянной дроби;Й- диаметр алюминиевой дроби. 546570 (1) Слой разрушен (2) 375700 (1) То же (2)1266720 Технологический вариант Скорость полета, м/с Рабочие тела 27,0 17,0 55,0 626918 (2) Слой целый 396250 (1) Слой разрушен262400Слой. разрушен (1) а) 0,6-0,8 47,0 б) 1,0 36,0 в) 2,0 354200 (1) . Слой разрушен (2) а) 1,0 47,0 296120 (1) Слой разрушен (2) 36,0 б) 2,0 47,0+27,0+47,0 379400 (2) 364544 (2) 47,0+47,0+1 8,0 ЗеО+4790+47 еО 406250 (2) 7. Стальная дробь+стеклянные шарики+стальная дробь+ стеклянные шарики 1,О 5, Стеклянные шарики +алюминиевая дробь + стальная дробь 1,0 6, Стальная дробь+ алюминиевая дробь 8, Алюминиевая дробь+ стеклянные шарики +стальная дробь 1,0 Число цикловдо разрушенияобразцов 273000 (1) 205500 (1) 6Продолжение таблицы Состояние плакированного слоя Слой рашрушен (3) Слой разрушен (3) Слой разрушен (3)1266720 8Продолжение таблицы Технологический вариант Состояние плакированного слоя Скорость полета, м/с Рабочие тела 718760 (3) Слой целый 30,0+55,0+36,0 37,0+55,0+36,0 899400 (3) Слой целый 1,5 1,5 1,5 1078840 (3) Слой целый 29,0+37,0+29 еО Слой разрушен (3) 470180 (2) 36,0+55,0+37,0 481890 (2) Слой разрушен (3) 47,0+36 ) 0+17,0 Редактор А. Гулько Заказ 5710/13 Тираж 740 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 11, Стальная дробь0,6-0,8+стеклянные шарики 0,6- 0,8+алюминиевая дробь 2,0 12, Стальная дробь0,3-0,5+стеклянные шарики 0,6-0,8+алюминиевая дробь 2,0 13. Стальная дробь0,3-0,5+стеклянные шарики 0,6-08+алюминиевая дробь 2,0 14. Алюминиевая дробь2,0+стеклянныешарики 0,6-0,8+стальная дробь0,3-0,6 15. Алюминиевая дробь1,0+стеклянныешарики 2,0+стальная дробь2,0 Число цикловдо разрушенияобразцов Составитель Л. АлешечкинаТехред А.Кравчук Корректор И, Эрдейи