Способ термической обработки изделий

 

Изобретение относится к области термической обработки стали и может быть использовано для обработки режущего инструмента и штамповых вставок преимущественно цилиндрической формы. Цель изобретения - повышение эксплуатационной стойкости - достигается за счет создания задан ной неравномерности свойств по поверхности изделия. Закаленное изделие помещают в емкость для обработки холодом так, чтобы ось цилиндрической части изделия была перпендикуляр - на потоку охлаждающей жидкости. Поток , обтекая изделие, захолаживает его в лобовой части в большей степени , чем в кормовой, за счет создания в последней зоне турбулентного отрыва жидкости и образования газовой подушки. Скорость потока охлаждактщей жидкости должна удовлетворять неравенству 0,22/dSVS 0,06/d, где V - скорость потока охлаждающей жидкости , м/с и d - диаметр цилиндричесо кой части изделия, м. Дпя снижения расхода охлаждающей жидкости скорость потока охлаждающей жидкости сначала устанавливают 0,22/d, а к концу процесса плавно снижают до ве- . личины 0,06/d, 1 з.п, (Jr-лы, 1 табл. . (Л с W ел со :о ел

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (5D4 C 2l Р6

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Я

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3876964/22-02 (22) 27 ° 03,85 (46) 15.12.87,Бюл. М 46 (72) В.И,Лепехов, А,А,Крапиневич, М.II.Íàéäåíoâ, А.С.Анищенко, В.B,Ермаков, Э.Н.Шебаниц, Н.Н.Ушаков, В,Н.Ирха, B,А.Мажукин и Н.Г.Ломко (53) 621.785.68 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 485161, кл. С 21 D 9/22, 1975.

Авторское свидетельство СССР.

1(- 779421, кл. С 21 D 9/22, 1980, (54). СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к области термической обработки стали и может быть использовано для обработки режущего инструмента и штамповых вставок преимущественно цилиндрической формы, Цель изобретения - повы шение эксплуатационной стойКости— достигается эа счет создания задан ной неравномерности свойств по поверхности изделия. Закаленное иэделие помещают в емкость для обработки холодом так, чтобы ось цилиндрической части изделия была перпендикулярна потоку охлаждающей жидкости. Поток, обтекая изделие, захолаживает

его в лобовой части в большей степени, чем в кормовой, за счет создания в последней зоне турбулентного отрьг ва жидкости и образования газовой

"подушки", Скорость потока охлаждающей жидкости должна удовлетворять неравенству 0,22/d V 0,06/d, где . V — - скорость потока охлаждающей жид кости, м/с и d — - диаметр цилиндрической части изделия, м. Для снижения расхода охлаждающей жидкости скорость потока охлаждающей жидкости сначала устанавливают 0,22/d, а к концу процесса плавно снижают до ве- . личины 0,06/d. 1 з.п, ф-лы, 1 табл.

1359315

Изобретение относится к термичес." кой обработке стали и может быть использовано для обработки режущего инструмента и штамповых вставок,преимущественно цилиндрической формы, Цель изобретения — повышение эксплуатационной стойкости.

Достижение цели. изобретения иллюстрируется примерами, приведенными 10 в таблице, Повышение эксплуатационной стойкости достигают за счет создания заданной неравномерности свойств по поверхности изделия. Перед термической 15 обработкой определяют участки поверх" ности изделия, которые должны иметь более высокую и более низкую твердость, т.е. должны быть обработаны холодом в большей или меньшей степе- 20 ни ° Изделия после докалки помещают в емкость для обработки холодом так, чтобы участки, обрабатываемые холодом, в меньшей степени оказались с противоположной (кормовой) стороны относительно источника охлаждающей жидкости, Изделие размещают в емкости так, чтобы обеспечить обтекание его жидкостью со всех сторон при движении потока перпендикулярно оси 30 цилиндрической части изделия, Поток, обтекая иэделие, образует зону турбулентного отрыва жидкости от участков изделия, расположенных в кормовой части. В зону турбулентного отрыва смещается газовая подушка", возникающая при кипении охлаждающей среды, контактирующей с изделием,Поскольку подушка захолаживает в меньи и шей степени, чем жидкая среда, кор- 40 мовые участки изделия имеют твердость, отличную от других участков.

Интенсивность образования газовой "подушки тем больше, чем выше разность температур изделия и охлаж- 45 дающей среды. Разность температур максимальна вначале обработки изделия холодом и минимальна в конце процесса. Поэтому полное смещение газовой "подушки с лобовых участков из- б0 делия в зону турбулентного отрыва в начале процесса требует больших скоростей потока охлаждающей жидкости, чем в конце процесса.

Скорость потока охлаждающей жид.кости должна удовлетворять неравенст0,2 0,06 ву — - 3 V» — - — где Ч - скорость и й потока охлаждающей жидкости, м/с;

d. — диаметр цилиндрической части изделия, м.

При этом для экономии расхода охлаждающей жидкости в начале. процес.са скорость потока охлаждающей жид0 22 кости устанавливают — — а к кона цу процесса скорость потока плавно

0,06 снижают до величины †--- (образец 4), а

Закаленные штамповые вставки из стали 18Х12ВИФР, имеющие форму цилиндров различного диаметра с высотой 200 мм и боковым отростком

$ 150х200 мм, поместили в емкость, соединенную с обоих концов с сосудами Дьюара. Рабочая гравюра во вставке была выполнена в виде сквозного ступенчатого отверстия, соосного с боковым отростком. Твердость и износ состойкость гравюры должны быть вьгсокой при более низкой твердости металла бокового отростка, Для этого боковой отросток вставки в емкости располагали обращенным в сторону нижнего сосуда Дьюара. Из верхнего сосуда Дьюара в емкость впускали потоки жидкого аргона с кинематической вязкостью 0,2043 м /с, При этом фиксировали скорость потоков хладагента, время обработки вставок холодом, твердость цилиндрических частей и боковых отростков вставок по Роквеллу и расход хладагента, Испытания .на стойкость осуществляли, обеспечивая заведомо тяжелые условия работы вставок для экономии времени. С этой целью проводили прямое выдавливание вхолодную сплава

AMr6 пуансоном, специально установленным с фиксированным перекосом относительно оси отверстия гравюры, Это обеспечивало ускоренный выход из строя вставок как за счет неравномерного истирания гравюры, так и путем излома в зонах боковых отростков, 1

Способ-прототип осуществляли,вращая вставку в течение 30 секунд со скоростью 1,2 м/с в жидком аргоне, Как видно из таблицы, предложенный способ термической обработки увеличивает стойкость штамповых вставок за счет создания неравномернос-ти свойств по поверхности изделия, 1359315 чения.

Обре Диаметр ды цилиндрической

Скорость потока

Время обработки вставРасход хладагента г/кг

Твердость боковмк отростков вставок, HRC

Твердость цилиндрической поверхности вставок, ННС

Стойкость вставок, штук итамповок актер ода строя авок аргона, м/с части ки с вставок, мм

150 1,46

200 l>l

150 0,4

300

47

Истнр ание

То ке

290 " 60

50

280

58

46

200

0>3

»

270

52

290

Истнрание

150

0,8

61

45

l,46-0,4

150

270

54

То ке

150

2>0

320

24

Разрушение

To ae

200

1>5

62

330

30

150

0>1

270

56

Истирание

Разрушение

200

0,l

350

60

Известный

150 1,2

430

61

To ae

Составитель В>Муравьев

Техред Л.Сердюкова

Корректор С.Черни

Редактор 11,Горват

Заказ 6116/26 Тираж 550 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская йаб., д>4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул,Пр>оектная, 4

Формула и з о б р е т е н и я

1, Способ термической обработки изделий преимущественно цилиндрической формы, включающий закалку и обработку глубоким холодом путем непрерывного перемещения жидкой охлаждакгщей среды относительно изделия, о тл и ч а ю шийся тем, что, с 10 целью повышения эксплуатационной стойкости за счет создания твердости с заданной неравномерностью,обработку глубоким холодом производят в потоке жидкой охлаждающей среды, 15 обтекающей с обеих сторон цилиндрическую часть изделия перпендикулярно ее оси со скоростью, определяемой1 неравенством

0,06 Оу22

d — диаметр цилиндрической части изделия, м. (2, Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем,что, с целью экономии охлаждающей жидкости, обработку глу» боким холодом начинают при максимальной скорости потока жидкости, после чего в течение 30 с скорость потока плавно понижают до минимального зна