Способ поверхностного упрочнения деталей
Изобретение относится к поверхностному упрочнению деталей стальной дробью, при котором изменяют диаметр дроби. С целью повьппения эффективности упрочнения деталей из 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 dj idj :2:6, где dj -диаметр стальной-дроби, d2 - диаметр стеклянной , dj - диаметр алюминиевой дроби. 1 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК (51)4 В 24 С 10
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 3
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2I) 3829320/25-08 (22) 25.12,84 (46) 30.10,86, Бюл. 11 40 (72) Ю. С. Румянцев, Б. П. Рыковский, С. Я. Сорокин и В, И, Мишин (53) 621.785.787.6(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
Ф 952975, кл. В 24 С 1/10, 1981. (54) СПОСОБ ПОВЕРХНОСТНОГО УПРОЧНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ (57) Изобретение относится к поверхностному упрочнению деталей стальной
„,SU 1 667 О А1 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 d,:dq. d =l:2:6, где d, — диаметр стальной дроби, d2 — диаметр стеклянной дроби, d — диаметр алюминиевой дроби. 1 табл.
f 1266720 2
Изобретение относится к обработке Для оценки эффективности упрочнедеталей дробью. ния исследовались микроструктура
Целью изобретения является повы- и параметры качества поверхностного шение эффективности упрочнения дета- слоя (остаточные напряжения, микролей иэ алюминиевых сплавов с плаки- 5 твердость) образцов, проводились рованным защитным слоем путем обра- усталостные и корроэионные испытаботки дробью из различных материалов и различного диаметра. Испытания на малоцикловую устаСпособ поверхностного упрочнения лость проводились при ассиметричном деталей осуществляется следующим об- 1О растяжении (К = -- — - — = 0,1) с часразом. (р
Обработку ведут в три этапа, при- тотой нагружения 3 Гц. Испытывались чем на каждом этапе применяют.раэлич- гладкие образцы с рабочим сечением . ные виды рабочих тел: на первом этапе 40 х 4 мм. Максимальное напряжение стальную 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 было при этом увеличивают на каждом этапе определение наличия разрушения поВ соотношении d Й d =l:236. веохностного слоя после упрочнения.
Время обработки при этом определя" щ Испытания проводились при полном ют по кривой насыщения, получаемой погружении в 37.-ный раствор NaCE c при обработке стандартных контроль- термоциклированием (нагрев до 60 С ных пластинок из сплава Д16, 7 ч, остывание до комнатной темпеКритериями оценки оптимальности ратуры 17 сут) и при полном погружережимов обработки выбирают усталост- 25 нии образцов в ЗЕ-ный раствор NaCI ную долговечность, определяющую эф- и 0,1Х-ный раствор Н О (длительность фект 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 щ 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-7, определяла степень разПример. Исследования прово- рушения плакированного слоя. Плаки35 дились на образцах из плакированных рованный слой считался целым, если листов сплава Д16АТВ толщиной 4,0 мм. глубина коррозионного поражения не
Толщина плакированного слоя состав- превышала толщину слоя, ляла 0,05-0,06 мм, твердость 36- Технологические варианты упрочня41 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 трех приборе ПМТ-3 при нагрузке 20 г. последовательных переходов с иэменеУпрочняющая обработка проводилась нием вида рабочих тел, их диаметра .и на пневмодробеструйной установке
45, скорости полета, По вариантам 1-3
СУМ-1, на которой имеется воэмож- переходы состояли в трех последованость быстрой замены рабочих тел и тельных циклах обработки рабочими регулирования 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 специаль50 ле результатов в графах 4 и 5 ознаном приспособлении. В качестве рабо- чают, что результаты получены после чих тел использовались: стальная соответствующего перехода обработки. литая дробь диаметром, мм: 0,3-.0,5; Так, по варианту 1 первый переход
0,6-0,8; 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 при дробь; алюминиевая дробь, иэготавли- давлении воздуха 200 IGIa, что соотваемая иэ сплава В95ТI (2,6 г/см> и ветствовало скорости полета данной .130 кГс/мм). дроби 37,0 м/с, После первого пере1266720
Состояние плакированного слоя
Число циклов до разрушения образцов
Скорость полета, м/с
Рабочие тела
1. Стальная дробь
a) 0,3-0,5
261625-исх.
37,0. б) 0,6-0,8
30,0 хода была определена усталостная долговечность упрочненных образцов, которая составила 546570 циклов (до разрушения). Второй переход состоял в обработке уже упрочненных в процессе первого перехода образцов также стальной дробью диаметром 0,3-0 5 мм при давлении воздуха 200 КПа, После второго перехода было определено разрушение плакированного слоя, поэтому третий переход не проводился. В вариантах 1 -1, обработка проводилась при одном и том же давлении воздуха (200 КПа), но при разных скоростях полета дроби, которая уменьшалась в зависимости от увеличения диаметра дроби, По варианту 13 первый переход состоял в обработке образцов стальной дробью диаметром 0,3-0,5 мм, второй переход — стеклянными шариками диаметром 0,6-0,8 мм, третий — алюминиевой дробью диаметром 2,0 мм.
Давление воздуха составляло во всех трех переходах 150 КПа, что соответствовало скоростям полета рабочих тел по первому переходу 29 м/с, по второму — 37,0 м/с, по третьему—
29,0 м/с. Усталостная долговечность образцов (1078840 циклов) была определена после третьего перехода обработки, причем при этом плакированный слой оставался целым.
Усталостная долговечность (гра" фа 4) представлена в виде среднего значения циклов нагружения по результатам испытаний 5 образцов, Эффективность упрочнения образцов оценивалась по отношению к усталостной долговечности исходных (без упрочнення) образцов, которая составляла 261625 циклов (до разрушения).
Бремя упрочнения во всех случаях определялось по "кривым насыщения", построенным по результатам обработки
Технологический вариант контрольных пластин из сплава Д 16, каждым видом рабочих тел на каждой скорости полета, Скорость полета рабочих тел определялась давлением сжатого воздуха в пневмосистеме установки и замерялась специальным приспособлением (прибор Розенберга).
Анализ таблицы технологических вариантов показывает, что плакироlð ванный слой после трех переходов остался целым по вариантам 2, ll 12 и 13, но лучшее значение усталостной долговечности, полученное по варианту 13, дает возможность считать этот вариант лучшим. По этому варианту последовательно в трех переходах увеличивался диаметр рабочих тел и одновременно уменьшались их плотность и твердость за счет применения соответственно стальной, стеклянной и алюминиевой дроби, Использование предложенного изобретения позволяет обеспечить упрочняющую обработку деталей типа обши2 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 шийся тем, что, с целью повьппения 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 условия 1 1г. 1з 1:2:6е где Й,- диаметр стальной дроби;
d — - диаметр стеклянной дроби;
d - диаметр алюминиевой дроби.
546570 (I) Слой разрушен {2}
375700 (l) То же (2) 1266720
Технологический вариант
Рабочие тела
27,0
)7,0
55,0
626918 (2) Слой целый
396250 (1) Слой разрушен (!)
262400 (!) Слой. 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+18,0
18еО+47!0+47вО
406250 (2) 7. Стальная дробь+ стеклянные шарики
+алюминиевая дробь
),О
18,0+47, 0+47, О
433720 (2) Слой разрушен (3) 47,0+47,0+)8,0
389975 (2) Слой paspymeH (3) 9. Стальная дробь 2,0
+стеклянные шарики
I О+алюминиевая дробь 2,0
I 7еО+4710+3610
352220 (2) Слой разрушен (3) 10, Стальная дробь I 0
+стеклянные шарики
1,0+алюминиевая дробь 2,0 464520 (2) Слой разрушен (3) 27,0+47,0+36,0 в) 1,0 г) 2,0
2, Стеклянные шарики
3. Алюминиевая дробь
4. Алюминиевая дробь
+стальная дробь+ стеклянные шарики
)iO
5. Стеклянные шарики
+алюминиевая дробь
+ стальная дробь
tiO
6. Стальная дробь+ алюминиевая дробь
I,O
8. Алюминиевая дробь+ стеклянные шарики
+стальная дробь
1,0
Скорость полета, м/с
Число циклов до разрушения образцов
273000 (1)
205500 (1 ) 6
Продолжение таблицы
Состояние плакированного слоя
Слой рашрушен (3) Слой разрушен (3) Слой разрушен (3) 1266720
Пр одолжение таблицы
Число циклов до разрушения образцов
Технологический вариант
Состояние плакированного слоя
Скорость полета, м/с
Рабочие тела
71876О (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
29юО+37вО+29еО
Слой разрушен (3) 470180 (2) 36,0+55еО+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-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
11, Стальная дробь
0,6-0,8+стеклянные шарики 0,60,8+алюминиевая дробь 2,0
12, Стальная дробь
0,3-0,5+стеклянные шарики
0,6-0,8+алюминиевая дробь 2,0
13. Стальная дробь
0,3-0,5+стеклянные шарики
0,6-08+алюминиевая дробь
2,0
14. Алюминиевая дробь
2,0+стеклянные шарики 0,6-0,8+ стальная дробь
0,3 0 6
15. Алюминиевая дробь
1,0+стеклянные шарики 2 0+ стальная дробь
2,0
Составитель Л. Алешечкина
Техред А.Кравчук Корректор И, Эрдейи
