Способ определения стойкости литых деталей из железо- углеродистых сплавов против коробления

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТОЙКОСТИ ЛИТЫХ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ЖЕЛЕЗОУГЛЕРОДИСТЫХ СПЛАВОВ ПРОТИВ КОРОБЛЕНИЯ, включающий отливку кольцевого элемента, его разрезку и измерение деформации прорези кольцевого элемента во времени, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности, определения чувствительности способа и снижения его трудоемкости, кольцевой элемент отливают за одно целое с массивной рамой таврового сечения, после эвтектоидного превращения в ребре тавра , рамы охлаждают отливку с температурным перепадом между ребром и полкой тавра 80-100 с, затем до комнатной температуры, а прорезь вьшолняют в (Л месте сочленения рамы с кольцевым элементом.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

09) (1I) А

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг.t

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3560401/22-02 (22) 02.03.83 (46) 30.06.84. Бюл. У 24 (72) Г.А.Адоян, А.M.Ãåð÷èêîâ, Ю.С.Алдошин, С.А.Шевчук, Р И.Воробьева, Г.С.Хрупина и В.И.Самсонов (71) Ордена Трудового Красного Знамени экспериментальный научно-исследовательский институт .металлорежущих станков (53) 620.174.2(088.8) (56) 1. Коцюбинский О.Ю. Стабилизация размеров чугунных отливок. М., "Машиностроение", 1974, с. 100.

2. Авторское свидетельство СССР

11 777547, кл. G 01 N 3/20, 1978.

31 Р G 01 N 3/20 В 22 D 2/00 (54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТОЙКОСТИ

ЛИТЫХ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ЖЕЛЕЗОУГЛЕРОДИСТЬ1Х

СПЛАВОВ ПРОТИВ КОРОБЛЕНИЯ, включающий отливку кольцевого элемента, его разрезку и измерение деформации прорези кольцевого элемента во времени, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, определения чувствительности способа и снижения

его трудоемкости, кольцевой элемент отливают за одно целое с массивной рамой таврового сечения, после эвтектоидного превращения в ребре тавра рамы охлаждают отливку с температурным перепадом между ребром и полкой тавра 80-100 С, затем до комнатной Я температуры, а прорезь выполняют в месте сочленения рамы с кольцевым элементом.

1100529

Изобретение относится к литейному производству, а именно к способам, применяемым для сравнительной оценки стойкости против коробления литых деталей. 5

Известен способ определения коробления натурных машиностроительных конструкций, например, изготовленных из чугуна, включающий измерение коробления детали, которое происходит 10 в результате ее изгиба или скручивания от релаксации остаточных напряжений в течении длительного вреМени

0,5 — 1,0 года. При этом используются точные метрологические приборы Щ . 1

Однако проведение точных метрологических измерений деталей в течение длительного времени в производственных условиях представляет большие трудности и является достаточно доро- 2р гим е

Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату способ определения

О стойкости материалов к короблению, . 7S включающий отливку кольцевого элемента, его разрезку и измерение деформации прорези кольцевого элемента во времени (2) .

Однако известный способ принципиально не может быть использован для оценки склонности к короблению литых деталей, так как в процессе охлаждения расплавленного металла в литейной форме в нем протекают различные металлургические процессы, такие, например, как первичная и вторичная кристаллизация, нормализация, самоотпуск и т.п., которые, в конечном счете, .изменяют релаксационные свойства материала и, как следствие этого, должны изменять и стойкость литой детали против коробления. Кроме того, создание образца и наведение в нем исходных напряжений производит- 45 ся механически путем прикладывания нормированной силы при нормальной температуре.

Цель изобретения — повьппение точ" ности определения, чувствительности способа и снижение его трудоемкости.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения стойкости литых деталей из железоуглеродистых сплавов против коробления, включающему отливку кольцевого элемента, его разрезку и измерение деформации прорези кольцевого элемента во времени, кольцевой элемент отливают за одно целое с массивной рамой таврового сечения, после эвтектоидного превращения в ребре тавра рамы охлаждают отливку с температурным . перепадом между ребром и полкой тавра 80 — 100 С. затем до комнатной температуры, а прорезь выполняют в месте сочленения рамы с кольцевым элементом.

На фиг. 1 показана отливка для определения стойкости литых деталей против коробления, общий вид; на фиг.2— разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — результат измерения коробления отливок.

Способ реализуется на отливке, имеющей массивную 1 и тавровую

2 части, а также кольцевой элемент 3.

На отливке укреплены кронштейны 4 и измерительная головка 5. Тавровая часть отливки имеет полку 6 и ребро 7.

Пример. Отливают чугунный образец (фиг. 1) в сырую земляную форму в двух опоках. Для интенсификации скорости охлаждения снимают верхнюю опоку. при 1 100 С в массивной части 1. В .момент окончания эвктектоидного превращения металла в тавровой части начинают интенсивно охлаждать отливку до комнатной температуры.

При этом обеспечивают температурный перепад между полкой 6 и ребром 7 тавровой части равный 80-100 С. Разрезают массивную часть 1 в месте ее сочленения с кольцевым элементом 3.

После разрезки массивной части отливки происходит перераспределение поля остаточных напряжений, как это имеет мЕсто при черновой механической обработке реальных деталей, в результате чего разгружается тавровая. часть отливки и значительно подгружается ранее практически не нагруженный кольцевой элемент. Из-за разницы в степени релаксации напряжений в указанных элементах происходит коробление отливки, выражающееся в изменении размера прорези, который с течением времени увеличивается. Деформация прорези измеряется с помощью измерительной головки 5.

На фиг. 3 показано коробление во времени чугунной отливки с прочностью на разрыв î 21 кгс/мм (g)

Из графика, представленного на фиг. 3, видно, что для укаэанной конструкции образца, выбранной технолоk Зд л

Ъ

7 20 ф

Фиг.2

Составитель M.Åðøîa

Редактор Л.Пчелинская Техред М.Гергель

Корректор О.Тигор

Заказ 4498/33 Тираж 823 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4

3 . 11005 гии ее охлаждения и материала, коробление за 3 мес. составляет порядка

50 мкм (Х).. Возможная величина ошибки измерения не превышает + 1,0 мкм.

Аналогичный чугунный образец, изготовленный в виде прямоугольной рамы, коробится несколько меньше порядка 15 мкм,(ХХ) а образец, отлитый .без регулирования охлаждения, не дает практически никакого коробле- ið ния (ХХХ).

С помощью предлагаемого способа

° оценивают влияние свойств материала, последующей механической обработки, различных способов и режимов размерной стабилизирующей обработки на короблекие литых деталей.

Согласно способу-прототипу напряженность системы обеспечивается механически путем временного прикладывания к ней внешних сил при нормальной температуре и на коробление ее.не влияют факторы, сопутствующие литой

29 4 детали. В предлагаемом способе требуемая напряженность детали обеспечивается путем применения специальной конструкции детали, регулирования скорости охлаждения различных ее участков по специальному режиму, а коробление ее протекает с учетом различия в релаксации напряжения в различных ее частях. Уменьшение температурного перепада охлаждении отливки после эвтектоид- ного превращения меньше 80 С снижает чувствительность метода, а увеличение лерепада свыше 100 С практически не о реализуется в реальных отливках станочного типа из-за повышения опаснос. ти трещинообразования.

По сравнению с базовым объектом предлагаемый способ позволяет снизить трудоемкость, длительность и стоимость испытаний. Экономический эффект от внедрения изобретения составит

9400 руб.

Способ определения стойкости литых деталей из железо- углеродистых сплавов против коробления Способ определения стойкости литых деталей из железо- углеродистых сплавов против коробления Способ определения стойкости литых деталей из железо- углеродистых сплавов против коробления 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к диагностике конструкций и может быть использовано при оценке остаточного ресурса конструкций, в частности, трубопроводов в процессе эксплуатации

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для испытания трубчатых образцов и цилиндрических оболочек

Изобретение относится к неразрушающим способам контроля качества строительных материалов и может быть использовано для контроля качества сталефибробетона в конструкциях и изделиях

Изобретение относится к измерительной технике и может применяться в машиностроении

Изобретение относится к испытательной технике

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при разработке технологии изготовления деталей и инструмента
Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при определении механических свойств металла изделий, например, из аустенитных и аустенитно-ферритных сталей

Изобретение относится к методам испытания материалов на усталостную прочность, в частности к способам определения предела контактной выносливости материала
Наверх