Резьбовой элемент
Изобретение относится к мапшностроению, к крепежным элементам. Цель - повьшение нагрузочной способности резьбовых элементов (РЭ). РЭ содержит стержень 1 с головкой (Г) 2 и резьбой 3. Сердцевина 4 РЭ имеет сорбитную структуру, а наружный слой 5 - ферритомартенситную. Толщина слоя 5 составляет 1,1-1,25 высоты профиля резьбы. Наружный слой Г со- , держит 25-30% мартенсита. Содержание мартенсита в наружном слое стержня уменьшается по линейному закону, начиная от Г, и составляет 12-18% в нижнем витке резьбы. Повьшается удельная прочность на растяжение, коррозионная стойкость РЭ. 2 з.п. ф-лы, ГЛ 1 ил., 1 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН (19) (11) (51)4 F 16 В 35/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К A BTOPCKOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 421600! /30-27 (22) 26.03.87 (46) 30.09.88. Бюл. У 36 (71) Кировоградский завод сельскохозяйственных машин "Красная звезда" (72) Н.Д.Шевченко, Н.Н.Перкова, Л.А.Гребенюк, О.С.Хусид, А.Н.Лещенко и В.Н.Поляков (53) 621.882.622(088.8) (56) Бронфин Б.М. и др. Использование двухфазных ферритомартенситных сталей для изготовления крепежных деталей. — Новые материалы и упрочняющие технологии на основе прогрес-. сивных методов термической и химикотермической обработки в автостроении. Теэ. докл. Всесоюз. научи.-техн. конф. 22-24 сент. 1986, Тольятти, 1986, с. 10-11. (54) РЕЗЬБОВОЙ ЭЛЕМЕНТ (57) Изобретение относится к машиностроению, к крепежным элементам.
Цель — повышение нагрузочкой способности реэьбовых элементов (РЭ) ° РЭ содержит стержень 1 с головкой (Г) 2 и резьбой 3. Сердцевина 4 РЭ имеет сорбитную структуру, а наружный слой
5 — ферритомартенситную. Толщина слоя 5 составляет 1,1-1,25 высоты профиля резьбы. Наружный слой Г содержит 25-ЗОБ мартенсита. Содержание мартенсита в наружном слое стержня уменьшается по линейному закону, начиная от Г, и составляет 12-187. в нижнем витке резьбы. Повышается удель- Q ная прочность на растяжение, коррозионная стойкость РЭ. 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.
С:
1427094
Изобретение относится к машиностроению, в частности к крепежным элементам.
Цель изобретения — повышение на5 груэочной способности резьбовых элементов.
На чертеже изображен предлагаемый резьбовой элемент, разрез.
Реэьбовой элемент содержит стержень 1 с головкой 2 и резьбой 3. Сердцевина 4 реэьбового элемента имеет сорбитную структуру, а наружный слой
5 — ферритномартенситную структуру.
Толщина наружного слоя составляет 15
1,1-1,25 высоты профиля резьбы.
Если глубина наружного слоя меньше 1,1 высоты профиля резьбы, то затруднена холодная накатка резьбы.
Если толщина наружного слоя больше
1,25 высоты профиля резьбы, то снижается нагрузочная способность резьбы.
Учитывая, что головка резьбового элемента подвергается износу при сборке или разборке соединяемых деталей, 25 структура наружного слоя головки должна иметь 25-30 мартенсита, остальное — феррит.
Если в структуре наружного слоя головки резьбового элемента меньше
257 мартенсита, наблюдается повышенный износ. Если в структуре наружного слоя головки резьбового элемента больше 30 мартенсита, наблюдается повышенная концентрация напряжений между стержнем и головкой, что может привести к поломке резьбового элемента при эксплуатации. Для снижения концентрации напряжений между стержнем и головкой количество мартенсита 40 уменьшается по линейному закону, начиная от головки и достигая в нижнем витке резьбы 12-187, Если мартенсита в наружном слое резьбы меньше 127, то наблюдаются низкие прочностные
«45 свойства, если выше 187, то затруднена холодная накатка резьбы.
Пример. Заготовки диаметром
12 мм с высаженной головкой из стали
09Г2 нагревали до температур закалки, охлаждали в воде и отпускали при с
650 С. По всей структуре получали сорбит отпуска. После этого заготовки нагревали в индукторе с регулируемым напряжением до температуры от 760 С в районе нижних витков резьбы с постепенным повышением температуры до
820 С к головке болта и охлаждали в масле. В структуре наружного слоя
10-35 мартенсита, остальное — ферритная составляющая, Заготовки нагревали до 300 С и при этой температуре накатывали резьбу.
Вторую партию заготовок нагревали сквозным нагревом до 760 С и охлаждали в масле, отпускали при 300 С и при этой температуре накатывали резьбу. Изготовленные болты испытывали на разрывной машине.
В таблице приведены результаты испытаний.
Как видно из таблицы, болты, имеющие в сердцевине сорбитную структу-. ру и в наружном слое головки 25-307 мартенсита и в наружном слое стержня
12-30 мартенсита, имеют наибольшую нагружающую способность.
Изготовление резьбовых элементов из ферритомартенситных сталей позволяет получить повышенный комплекс механических свойств, используя малоуглеродистые стали взамен среднеуглеродистых, а также повысить коэффициент полноты резьбы. Создание в сердцевине крепежного элемента сорбитной структуры повышает удельную прочность на растяжение и повышает нагрузочную способность резьбового элемента. Наружный ферритомартенситный слой имеет повышенную коррозионную стойкость, малую чувствительность к концентрации напряжений, повышенную вязкость разрушения.
Ф о р мул а и з о б р е т е ни я
1. Резьбовой элемент, содержащий стержень с резьбой и головкой с наружным слоем из ферритомартенситной стали, отличающийся тем, что, с целью повышения нагрузочной способности, сердцевина реэьбового элемента имеет сорбитную структуру, а наружный слой составляет. 1,1-1,25 высоты профиля резьбы.
2. Элемент по и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что наружный слой головки содержит 25-307 мартенсита.
3. Элемент по пп. 1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью снижения концентрации напряжений между стержнем и головкой, содержание мартенсита в наружном слое стержня уменьшается по линейному закону, начиная от головки, и составляет 12—
187 в нижнем витке резьбы.
1427094 г
Отношение
Резьбовой элемент
Примечание
2,0
Срез резьбы
Известный
Предлагаемый
1,0
25
4,3
4,0
1,25
25
1,3
Срез резьбы
Срез резьбы
3,0
1,25
2,8
15
4,2
1,25
35
1,25
3,1
Отрыв головки
1,25
2,8
1,25
25
3,9
4,2
1,25
Деформация болта при на20
1,25 катке резьбы
Составитель С.Никулина
Техред М.Ходанич
Корректор 3 Лончакова
Редактор М.Парфенова
Заказ 4836/31
Тираж 767
ВПИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Подписное
Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 между толщиной ферритомартенситного слоя и высотой резьбы
Содержание мартенсита в структуре головки болта, 7.
С од е ржание мартенсита в структуре на уровне нижнего витка, 7
Нагрузка до разрушения болта, т
Деформация болта при накатке резьбы
