Способ химико-термомеханической обработки стальных изделий

Авторы патента:

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для упрочнения изделий, работающих в условиях интенсивного износа. Целью изобретения является увеличение долговечности изделий за счет увеличения общей толщины упрочненного слоя и исключение операций повторного нагрева под закалку и механической обработки. Подстуживание с температуры нитроцементации, закалку и самоотпуск совмещают с обкаткой роликами и осуществляют ее одновременно по всей длине упрочняемой зоны непрерывно до получения чистовой поверхности. Это позволяет увеличить долговечность изделий, сократить материальные, трудовые и энергетические затраты на их изготовление. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (ll) А1 (51) 4 С 23 С 8/54

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А8ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ П4ИТ СССР (21) 4294173/23-02 (22) 07.08.87 (46) 15.05.89. Бюл. N 18 (71) Минский автомобильный завод (72) П.С.Гурченко, В.М.Быков и А.И.Михлюк (53) 621.785.52(088.8) (56) Карта типового техпроцесса термической обработки У 50251.00005.

Азотноуглероживание с нагревом Т.В;Ч.

МАЗ, 1987. (54) СПОСОБ ХИМИКО-ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКОЙ

ОБРАБОТКИ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для упрочнения изделий, работающих

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для упрочнения изделий, работающих в условиях интенсивного износа.

Целью изобретения является увеличение долговечности изделий за счет увеличения общей толщины упрочненного слоя и исключения операций повторного нагрева под закалку и механической обработки. Индукционный нагрев осуществляют

До температуры нитроцементации, производят выдержку для получения диффузионного слоя необходимой толщины, а обкатку. роликами начинают от температуры нитроцементации и осуществляют ее по всей длине упрочняемой зоны изделия непрерывно, до получе2 в условиях интенсивного износа. Целью изобретения является увеличение долговечности изделий за счет увеличения общей толщины упрочненного слоя и исключение операций повторного нагрева под закалку и механической обработки. Подстуживание с температуры нитроцементации, закалку и самоотпуск совмещают с обкаткой роликами и осуществляют ее одновременно по всей длине упрочняемой эоны непрерывно до получения чистовой поверхности. Это позволяет увеличить долговечность иэделий, сократить материальные, трудовые и энергетические затраты на их изготовление. Q

1 ил. ния чистовой поверхности изделия с заданными геометрическими параметрами и одновременно с обкаткой проводят закалку и самоотпуск.

Обкатка роликами до получения чистовой поверхности с заданными геометрическими параметрами иэделия устраняет необходимость в последующей механической обработке упрочняемой поверхности.

Наряду с сокращением затрат на изготовление, устранение последующей механической обработки позволяет сохранить наиболее прочную поверхностную зону диффузионного слоя и значительно увеличить общую толщину слоя и долговечность обрабатываемых изделий.

Одновременность обк-iòêè и зде:!ий по всей длине позволяет устранить радиальное биение и конусность обрабатываемых изделий.

Обкатка роликами непосредственно от температуры нитроцементации позволяет устранить затраты на повторный нагрев и сократить общее время цикла обработки. Совмещение обкатки с подстуживанием и закалкой устраняет образование окалины.и обезуглероженного слоя в процессе охлаждения от температуры насыщения и в процессе повторного нагрева.

Продолжение обкатки в процессе самоотпуска после закалки предохраняет изделия от возникновения термических деформаций.

На чертеже представлена схема реализации способа.

Обрабатываемую деталь 1 после . нагрева и изотермической выдержки (1020-1080 С), совмещенной с нитроцементацией, помещают между опорными приводными роликами 2 и нагружающим роликом 3, после чего при непрерывном вращении создают радиальную нагрузку на поверхность обрабатываемой детали 1 нагружением ролика 3 при помощи пневмоцилиндра 4. При снижении температуры детали до эакалочной (800-850 С) на поверхность детали, не прекращая обкатку, подают эакалочную воду через спрейерное устройство

5, расположенное между обкатывающими роликами 2 и 3. Количество подаваемой для закалки с самоотпуском воды дозируется, как и в случае традиционной индукционной закалки с самоотпуском.

Смещение нагружающего ролика 3 под действием усилия пневмоцилиндра 4 строго ограничено регулируемым упором 6, что обеспечивает достижение заданного диаметра обрабатываемой детали 1.

По предлагаемому способу после насыщения изделие помещают в специальное закалочное устройство (см.

-чертеж). При непрерывном вращении в роликах со скоростью 50-300 об/мин производят деформацию горячего изделия до заданных размеров при усилии на нагружак ций ролик (0,5-2) х х 10 кГс. После охлаждения изделия до 800-850 С через спрейерное устройство подают закалочную воду

° в течение 20 вЂ” 30 с. Затем подач у !! о. !! >! ! р г K ) 1ш а ю т ! !! ". < ч с! !

20 вЂ” 40 с !!!!жо.!жа!!!т с K,ç;-!„!!,3ть изделие . Б ро3!яках. Пj)и этом !!pоис ходит закалка с самоотпуском упрочня5 емого изделия при непрерывном воздействии на него обкатывающих роликов.

В процессе такого воздействия изделие предохраняется от коробления, проис10 ходит выглаживание его поверхности роликами и дополнительное упрочнение изделия эа счет пластической деформации поверхностных слоев. После закалки и самоотпуска изделия иэ эакалочного устройства извлекают.

Использование предлагаемого способа не требует точного шлифования изделий перед упрочнением, которое обязательно для известных способов, :3 предлагаемом способе толщина диффузионного слоя на готовом иэделии не зависит от величины припуска перед обработкой ° Весь слой, полученный при нитроцементации, полностью сохраняется.

Для получения сравнительных характеристик базовой технологии, принятой за прототип, и предложенного способа, упрочнению подвеогали пя.пт,вЂ” цы задней рессоры (дет. 500А-2912478) и пальцы реактивной штанги (дет.

941-2919098) автомобилей ИАЗ, Все изделия были изготовлены из стали

45, Диаметр упрочняемой поверхности равен 50 мм. Длина зоны упрочнения

35 102 мм. Вес иэделий 2,43 и 2,97 кг соответственно. Долговечность этих изделий в процессе эксплуатации ограничена предельным износом 1 мм поверхности ф 50 мм.

40 Сравнительные характеристики изделий, прошедших обработку по предложенному способу и прототипу, сведены в таблицу.

Из таблицы видно, что изделия, 45 обработанные по предлагаемому способу, отличаются более высокими эксплуатационными характеристиками, повышенными твердостью упрочненной поверхности, толщиной диффузионного

50 слоя на готовом изделии и долговечностью. Изделия характеризуются повышенной чистотой поверхности, уменьшенным короблением и не требуют окончательной механической обра55 ботки. Цикл упрочнения сокращается со 100-105 мин,цо 4 мин.

Таким образом, применение предлагаемого способа позволяет увеличить

1. Способ химико-термомеханической обработки стальных изделий при индукционном нагреве, включающий

Составитель И.Дашкова

Редактор Т.Лазаренко Техред М.Дидык

Корректор И. Эрдейи

Заказ 2507/27

Тираж 942

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент.", г.ужгород, ул. Гагарина,101

14 79548

6 долговечность иэделий за счет увели- нитроцементацию, закалку, о т л и1 с чения толщины диффузионного слоя. ча ющийс я тем, что, с целью

Снятие операций окончательной меха- увеличения долговечности иэделий эа нической обработки и закалки с пов- счет увеличения общей толщины упрочторного нагрева позволяет сократить

5 ненного слоя и упрощения процесса, материальные, трудовые и энергетические затраты на изготовление изделий. с температуры нитроцеме нтации и обкатку роликами, причем нодстуживание ф о р м у л а и э о б р е т е н и я и эакалкУ осУществлЯют одновРеменно с обкаткой роликами по всей длине упрочняемой эоны непрерывно и продолжают до получения чистовой поверхности.

Способ химико-термомеханической обработки стальных изделий

Способ сульфидирования стальных изделий // 1151589

Способ нитрирования металлов в соляных ваннах // 149727

Способ неглубокого цианирования // 114391

Способ обезвреживания цианистых отходов ванн цементации или глубокого планирования // 95511

Состав и способ эксплуатации низкоцианистой ванны для глубокого высокотемпературного цианирования // 75892

Способ одновременной азотизации и цементации // 55581

Способ обработки изделий из быстрорежущей стали // 37728

Способ упрочнения металлических поверхностей сульфоцианированием // 2355815

Изобретение относится к области упрочнения восстановленных поверхностей стальных деталей

Способ поверхностного упрочнения деталей из сплавов на основе титана // 2460826

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к химико-термической обработке металлов и сплавов, и может быть использовано при изготовлении деталей

Способ подготовки поверхности деталей к обработке резанием // 1793005

Состав ванны для цианирования металлов и сплавов в жидких средах // 2533577

Изобретение относится к машиностроению, в частности к химико-термической обработке металлов или сплавов в жидких средах. Состав ванны для цианирования металлов и сплавов в жидких средах для насыщения азотом и углеродом содержит следующие компоненты, мас.%: карбамид (NH2)2CO - 40…45, углекислый натрий Na2CO3 - 35…40, хлористый натрий NaCl - 8…10 и едкий натр NaOH - остальное. Обеспечивается повышение технологичности приготовление состава ванны и экологической безопасности и, как следствие, повышение эксплуатационной стойкости деталей машин и инструментов. 1 табл.

Способ активирования изделия из пассивного черного или цветного металла до науглероживания, азотирования и/или азотонауглероживания // 2536841

Изобретение относится к способу поверхностного упрочнения изделия из нержавеющей стали, никелевого сплава, кобальтового сплава или материала на основе титана. Обеспечивается нагревательное устройство, имеющее первую зону нагрева ниже по ходу от второй зоны нагрева, впуск газа и выпуск газа для прохождения газа через нагревательное устройство, нагрев изделия в упомянутой первой зоне нагрева до первой температуры в диапазоне 185-500°С, нагрев по меньшей мере одного соединения N/C, содержащего азот и углерод, в упомянутой второй зоне нагрева до второй температуры 135-450°С, которая ниже, чем первая температура, для образования одного или более газообразных веществ. При этом упомянутое соединение имеет одинарную, двойную или тройную связь углерод-азот и является жидким или твердым при температуре 25°С и давлении 1 бар. Осуществляется прохождение газа с использованием газа-носителя, который является неокисляющим по отношению к изделию, для контактирования изделия с газообразными веществами для активации изделия и последовательное нагревание изделия в этом нагревательном устройстве в присутствии газообразных веществ до температуры азотонауглероживания, которая является по меньшей мере такой же высокой, как и первая температура, и составляет менее 500°С. Обеспечивается повышенная твердость и усталостная прочность обработанных указанным способом изделий. 2 н. и 20 з.п. ф-лы, 8 ил., 8 пр.

Способ охлаждения металлических деталей, которые были подвергнуты обработке азотированием/нитроцементацией в ванне с расплавленной солью, устройство для осуществления способа и обработанная металлическая деталь // 2596539

Изобретение относится к способу и устройству для охлаждения металлических деталей, подвергнутых обработке азотированием/нитроцементацией в ванне с расплавленной солью, и детали, обработанной указанным способом. До окончания указанной обработки азотированием/нитроцементацией осуществляют откачивание кислорода из охлаждающей камеры (1) для создания в ней инертной атмосферы, заполняют хладагентом в жидкой форме, обладающим сильной способностью к расширению объема при испарении. Все обработанные детали перемещают в охлаждающую камеру (1), охлаждающую камеру (1) закрывают, детали оставляют в охлаждающей камере в течение заданного промежутка времени для достижения температуры, при которой соль застывает и образует защитный барьер. Затем детали извлекают и подвергают промывке. Устройство для охлаждения металлических азотированных деталей содержит установку для азотирования/нитроцементации в ванне с расплавленной солью для обработки деталей, при этом охлаждающая камера (1) размещена в непосредственной близости от установки азотирования/нитроцементации и прикреплена к транспортировочной тележке для транспортировки всех деталей в указанную камеру. Обеспечивается отсутствие следов окисления-коррозии на поверхностях металлических деталей и улучшается их ковкость. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 9 ил., 1 табл.