RU1770445C - Способ азотировани деталей - Google Patents

Abstract

Сущность изобретени : детали из наследственно-мелкозернистых сталей подвергают закалке токами высокой частоты, объемной закалке, высокому отпуску, механической обработке и азотированию на глубину не более глубины поверхностного закаленного сло .

Description

Изобретение относитс  к химико-термической обработки и может быть использовано дл  азотировани  деталей преимущественно из наследственно-мелкозернистых сталей, работающих в услови х высоких контактных и изгибных нагрузок, в частности зубчатых колес редукторов.

Известен способ низкотемпературного азотировани  (ниже0 температуры фазовых превращений 600 С) деталей, заключающийс  в индукционном нагреве с одновременной подачей азота или углеродсодержащих газов. Однако получающиес  азотированные или цианированные слои настолько малы, что использование способа не повышает долговечность и выносливость деталей по сравнению с обычным газовым азотированием.

Известно сочетание химико-термической обработки и нагрева токами высокой частоты, при котором закалку ШЧ используют после цианировани . Однако, в данном способе, во-первых, закалка ТВЧ примен етс  после химико-термической обработки , во-вторых, закалка ТВЧ непосредственноформируетсвойства цианированного сло  за счет создани  мар- тенситной структуры, что ведет к значительным объемным деформаци м и не соответствует механизму формировани  свойств азотированного сло  при низкотемпературном азотировании.

Наиболее близким к изобретению  вл етс  способ азотировани  деталей из легированных сталей, заключающийс  в объемной закалке, поверхностной закалке токами высокой частоты, высоком отпуске, механической обработке и азотировании на глубину не более глубины поверхностного закаленного сло . Недостатком данного способа азотировани   вл етс  образование неравномерности структуры и механических свойств между зоной подвергшейс  поверхностной закалке ТВЧ и сердцевиной детали. Указанна  неравномерность образуетс  в результате поверхностной закалки ТВЧ, так как существует градиент температур: от температуры закалки на поверхности детали до комнатной температуры в сердцевине .

Цель изобретени  - повышение долговечности и выносливости азотированных деталей.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что привод т поверхностную закалку токами высокой частоты и получают в закаленной

ё

VI

VI

О

fc

ел

области мелкое зерно 11-12 балла. После поверхностной закалки ТВЧ провод т объемную закалку и высокий отпуск, что приводит к устранению неравномерности структуры и механических свойств по всему сечению детали. При этом сохран етс  размер зерна у наследственно-мелкозернистых сталей, полученный ранее при поверхностной закалке ТВЧ, за счет  влени  структурной наследственности. Выпол- нение поверхностной закалки ТВЧ перед объег ной зэкалкой позвол ет устранить неравномерность структуры по сечению детали и повысить выносливость и долговечность азотированием детали.

Способ выполн етс  следующим образом

По предлагаемой технологии обрабатываютс  цилиндрические зубчатые колеса модулем 4 мм, шириной венца 10 мм, чис- лом зубьев 35, коэффициентом коррекции О, с припуском 0,3 мм на сторону зуба под чистовую механическую обработку, изготовленные из малоуглеродистой наследственно-мелкозернистой низколегированной стали 10ХЗГ2МЮФТ.

Колеса проход т поверхностную закалку ТВЧ на установке ЛГ1-67, объемную закалку и высокий отпуск в печи ПН-35. После этого колеса подвергают чистовой механи- ческой обработке и газовому азотированию в печи США-6.5.22.10/6. Зубчатые колеса подвергают поверхностной закалке ТВЧ по контуру зуба по режиму: врем  нагрева 8+1 с; температура закалки 850...930 С; среда охлаждени  - масло. Настройка генератора ЛП-67: анодное напр жение 9,0 кВ; анодный ток 3,0 А; напр жение контура 4,5 кВ;

сеточный ток 0,6 А. Глубина закаленного сло  ТВЧ составл ет 1,2-1,4 мм.

После этого зубчатые колеса подвергают объемной закалке с температуры 850°С в масло и высокому отпуску при температуре 600 С в течение 2 ч. После чистовой механической обработки колеса подвергают газовому азотированию по режиму: температура азотировани  550 С; врем  азотировани  50 ч; степень диссоциации аммиака 40-55%.

Колеса, обработанные по предлагаемой технологии имеют глубину азотированного сло  0,65 мм. Под азотированным слоем колеса имеют одинаковую твердость 1-ШСэ 37. Зубчатые колеса из стали 10ХЗГ2МЮФТ, обработанные по технологии прототипа и предлагаемой технологии азотировани  были испытаны на изгибную прочность. Предел изгибной выносливости колес, обработанных по известной технологии 432 МПа по предлагаемой технологии - 620 МПа,

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ азотировани  деталей преимущественно из наследственно-мелкозернистых сталей, включающий объемную закалку, поверхностную закалку токами высокой частоты, высокий отпуск, механическую обработку и азотирование на глубину не более глубины поверхностного закаленного сло , отличающийс  тем, что, с целью повышени  выносливости и долговечности деталей путем устранени  неравномерности структуры и механических свойств при сохранении мелкого зерна, поверхностную закалку токами высокой частоты провод т перед объемной закалкой.