Способ упрочнения стальных изделий

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕаЪЬЛИН (19) 01) А1 )) 4 С 21 D 7/06 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

l(2} ) 4225543!23-02 (22) 06.04.87 (,46) 07.11.88. Бюл, 11 4l (71) Кузнецкий металлургический комбинат им. В.И,Ленина (72) А.В,Кулемин, А.А.Кулемин, В.А.Осокин, В.В.Лучшев и П.П,Федоров (53} 621.785,79(088.8) .! (56) Вестник машиностроения. 1983, У 11, с., 20-22,,(54) СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ, СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к деформационной обработке стали, конкретно к пластическому поверхностному деформированию изделий с помощью ультразвука. Цель — повышение производительности процесса и увеличение эксплуатационной стойкости валков. Обработку поверхности изделия проводят стальньии шариками, приводимыми в движение колеблющимся с ультразвуковой частотой ступенчатым концентратором со свободным торцом, имеющим поверхность, подобную обрабатываемой поверхности, и расположенным от обрабатываемой поверхности по нормали на рас стоянии, определяемом заявленньм соотношением. Изделию придают вращатель,.ное движение, а концентратор перемеi щают вдоль обрабатываемой поверхнос-, ти. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1435627

$=d+(1 1,4-16,0 ) Изобретение относится к деформационной обработке стали, конкретно к пластическому поверхностному деформированию изделий с помощью ультразву5 ка.

Цель изобретения — повьппение производительности процесса и увеличение эксплуатационной стойкости:валков путем повышения микротвердости их шеек. 10

На фиг. 1 представлена схема реали зации способа; на фиг. 2 — то же,, вид сбоку; на фиг. 3 — кривая зависи"мости относительной микротвердости от расстояния между торцом концент- 15 ратора и обрабатываемой поверхностью по нормали.

На схеме показаны изделие 1, об рабатываемая поверхность 2, стальные шарики 3, рабочая камера 4, торец 5, ступенчатого концентратора, магнитострикционный преобразователь 6 и датчик 7 контроля амплитуды смещения.

Способ осуществляется следующим образом. 25

Изделие 1 вращают вокруг своей оси со скоростью 1-3 об. /мин, а обработI ка рабочей поверхности 2 ведется стальными шариками 3 диаметром 2-А мм.,,находящимися в рабочей камере 4. Ки- 3п нетическую энергию им сообщает сту-! %

:;пенчатый концентратор, свободный то, рец 5 которого имеет криволинейную поверхность, подобную обрабатываемой.

Ступенчатый концентратор, соединенный с магнитострикционным преобразова" телем 6, перемещают вдоль обрабатыва, :емой поверхности, его свободный торец расположен от обрабатываемой поверх,ности на расстоянии» рассчитанном по нормали:

Амплитуда смещения торца концентратора Й =50-100 мкм. Контроль амm плитуды смещения проводится электромагнитным датчиком ?. Коэффициенты восстановления ступенчатого титанового концентратора и материала заготов- 50 ки М„ и М< соответственно 0,96 и

0,94, Микротвердость до обработки

Н, микротвердость после обработки по

Н

Пример 1, Диаметр шариков равен 3,0 мм, $=1,6 см. Величина относительной микротвердости заготовки

Н „=Нц, -1,94, Пример 2.

Н> /Н,, — 1, 94 .

Пример 3. 6=3,0 мм S=l 8 см

Н /Hp -2,26, Пример 4. d=3,0 мм; $=1,0 см, Н /Н, -1,5.

Пример 5, d=3,0 мм, S=2,5 см, по

Из фиг, 3 следует, что наибольший прирост микротвердости происходит при расположении торца концентратора от обрабатываемой поверхности на расстоячии Бор им=1 8 смр опреде емом по нормали. При обработке поверхности изделия без регламентированного расстояния по известному способу, величина относительной микротвердости составляет 1,8, Время обработки изделия предлагаемым способом по сравнению с известным сокращается, а производительность процесса возрастает в 2-3 раза. Кроме того, повышение микротвердости шейки приводит к увеличению эксплуатационного срока службы валка в 1,3-1,5 раза, Вращение изделия и перемещение концентратора вдоль обрабатываемой поверхности в процессе упрочнения его стальными шариками повьвпает равномерность обработки по всей поверхности. Обработка изделий с криволинейной поверхностью стальными шариками, приводимыми в движение ступенчатым концентратором с поверхностью торца, подобной обрабатываемой, позволяетповысить равномерность упрочнения и исключить. образование мягких участков.

Формула изобретения

1. Способ упрочнения стальных изделий, преимущественно шеек прокатных валков, включающий обработку поверхности изделия стальными шариками, приводимыми в движение колеблющимся с ультразвуковой частотой ступенчатым концентратором со свободным торцом, расположенным на заданном расстоянии от обрабатываемой поверхности, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повыпения производительности процесса и увеличения эксплуатационной стойкости валков путем повышения микротвердости их шеек, шарики приводят в движенйе торцом концентратора с поверхностью, подобной обрабатываемой, расстояние $ от торца концентра-.

1435627

М, и М вЂ” коэффициенты восстановления

1 материалов концентратора и изделия соответственно, 5 а иэделию придают вращательное движение.

2. Способ по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что концентратор перемещают, вдоль обрабатываемой по10 верхности, тора до обрабатываемой поверхности по нормали устанавливают по соотношению

H=d+(11 4-16,0) где d — диаметр стальных шариков;

J+ — амплитуда смещения торца концентратора;

15 Я

Фиг.Ю

Составитель В,Китайский

Редактор Н.Яцола Техред М.Дидык Корректор В.Романенко

Заказ 5612/24 Тираж 545 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытцй

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4