Способ закалки стальных деталей
!!!! 62l750
Союз Советских
Социалистических
Реоиублин (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 09.06.76 (21) 2370466/22-02 (51) М. Ел. С 21В
1/56 с присоединением заявки ¹
ЬсУдарственный комитет (23) П т!О, е, Совета Министров СССР дв делам нзонретений (43) ОК1бликовано 30,08.78. Бюллетень № 32 (53) УДК 621.78.616:
:621.789 (088.8) и Открытий (45) Дата опубликования описания 02.08.78 (72) Авторы изобретения P. Ф. Ганиев, 11. И. 1<обаско, 1|. А. Малышев и Ф. C. Добкин (71) Заявитель (54) С1 10СОБ ЗА1,АЛКИ СТАЛЬНЫХ ДЕТАЛЕЙ
Изобретение относится к ооласти машиностроения и и!Ожет быть использовано при термической обработке стальны ; изделий в охлаждающей жидкой среде.
Извсстпы cl .особы закалки стальных изgIQ fHÉ c o -"IIocHTEJII I, o!(ОКОРООTI Io дппакения закаливаемой детали и охлаждающей жидкости с целью достижения равпомсрllocTlI Охлахкден!!я, исклк)чеппя 11ятп истой закалкии и образования трещин, и также уменьтпснпя короблспия (дсформирования) деталей.
Известно, что ка iccTi30 закаливаемых изделш":. улу чшается при пок2 швапип закаливаемой детали в жидкости, возвратно-поступательном двиткенпп изделия во гремя закалки, вращении детали или ванны, интенсивном персмешизании жидкости (1 — -3).
Б некоторых случаях измепегпте скорости стносптельного перемещения используется д 1!я спин<ения скОрocTII Охлаждения и тех нология закалки уг!рощается (4).
Необходимость создания относительной скорости движения обуславливается стремлением разрушить паровую пленку (рубашку), возникающую на поверхности нагретой детали при погружении ее в жидкость. Интенсивность и равномерность процесса разрушения паровой рубашки и отгода пара и тепла предопределяет качество
; 21:H, 1<К.
В это..! отношении примечательны также дло;кения по использова Illlо энергии улi TD22=,1 1 Пр":нц1!.1пальным недостатком этого способа является направленность действия ультр2звука, !то зн2чительно съ жает Возможность его применения при закалке из10 делий более или менее сложной формы. Наиболее близким техническим решением к предла-аемому является способ заl<2л:<и с применением вибрации с частотой собственных колебаний обрабатываемого 15 изделия, например, 25 Гц (б). Применение вибрации основывается на необходимости ооеспеченпя доступа закалочной среды к закрытьп< местам поверхности ленты или Ii p o i1 о л о к и, c E. е и 1.! i т о! B M o T K H . 20 Цель изобретения — интенсификация разрушения паровой рубашки и обеспечение равномерности закалки изделия. Достигается это впорационным воздействием на деталь или закалочную жидкость 2> с частотой колебаний, равной или кратной частоте отрыва паровых узырей при пузырьковом кипении закалочной жидкости, в д апазоне частот 5 — 100 Гц. В области низкочастотных вибрационных ЗО воздействий наблюдается наибольший теп621750 Составитель Г. Шевченко Редактор А. Соловьева Техред А. Камышникова Корректор Л. Брахнина Заказ 1462/12 Изд. ¹ 570 Тираж 692 НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий 113035, Москва, Ж-35, Раугпская наб., д, 4;5 Подписное Типография, пр. Сапунова, 2 лоотвод, причем зависимость от частоты вибрации имеет резонансный характер. В частности, максималы|ый теплоотвод при пузырьковом и пленочном кипении для на. греваемой электрическим током проволоки прн вибрпровапии воды, в которой проволока размещена, наблюдается при частоте вибрации 30 — 50 Гц. При частотах выше и ннжс указанных влияние вибрации практичсск1 пе сказывается. 10 Для иных жидкостей отмеченный максимум смещается. Например, для этиленгликоля максимум теплоотвода располагается в области 10 — 30 Гц. Физически интенсификация теплоотвода на определенных частотах вибрациопных воздействий может быть объяснена их совпадением с частотой отрыва паровых пузырей от нагретой IIQDcpxHOcTH при кипении и наступлением резонанса, когда на отрыв -0 пузырей требуется минимальная затрата энергии механических воздействий (частота отрыва пузырей при кипении (воды 60 Гц, этиленгликоля — 30 Гц) . Таким образом, выбор частоты вибраци- 25 онных воздействий для интенсификации теплоотвода предопределяется частотой отрыва пузырсй при кипении данной жидкости. При этом очевидно, что именно вибрацией, в отличие от перечисленных ранее 30 видов движений, можно достичь также равномерности закалки, так как воздействиям подвергается одновременно вся поверхность изделия независимо от сло>кностп ее формы. 35 Проведены опыты по закалке в масло плоскогубцев из стали У7А. Частоту вибрации выбирают равной частоте вибрации паровых и газовых пленок и пузырей, которая зависит только от фи- 40 зичсских свойств охлаждающей жидкости и не зависит от формы и размеров изделий, так как в отличие от резонансного эфгрскта между вынужденными колебаниями и собственными колебаниями изделия ис ользуется резонансный эффект между вынужденными колебаниями и собственными колебаниями пленок и пузырей. Твердость поверхности изделий в результате исчезновения паровых пленок в среднем повышается на 20 — 30% сравнительно с безвибрационными режимами, а также существенно улучшается р авномерность закалки. Наилучшие результаты достигаются на частотах вибрации, кратных частотам отрыва пузырьков при кипении закалочных жидкостей в диапазоне 5 — 100 Гп„ Формула изобретения 1. Способ закалки стальных деталей в жидкой среде с одновременным наложением вибрации на деталь или жидкую среду, отличающийся тем, что, с целью повышения равномерности закалки за счет интенсификации разрушения паровой рубашки, вибрацию осуществляют с частотой, равной или кратной частоте отрыва пузырей при пузырьковом кипении жидкой среды. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что вибрацию осуществляют в диапазоне частот 5 — 100 Гц. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 368335, С 21Р 1/62, 1973. 2. Авторское свидетельство СССР № 313870, С 21D 1/56, 1971. 3. Авторское свидетельство СССР № 392111, С 21D 1/36, 1974. 4. Авторское свидетельство СССР № 314806, С 21D 1/56, 1971. 5. Авторское свидетельство СССР ¹ 233713, С 21D 1/04, 1969. б. Патент Франции № 2160841, С 21D 9/00, 1973.
