RU2016137C1

RU2016137C1 - Method for treatment of articles made of carbon-silicon steels

Info

Publication number: RU2016137C1
Authority: RU
Inventors: В.П. Першин; Г.В. Топоров; К.К. Карандашов
Original assignee: Томский инженерно-строительный институт; Першин Виталий Петрович; Топоров Геннадий Васильевич; Карандашов Константин Константинович
Priority date: 1991-06-14
Filing date: 1991-06-14
Publication date: 1994-07-15

Abstract

FIELD: heat and chemical-and-thermal treatment. SUBSTANCE: articles made of carbon-silicon steels are subjected to cementation at 1100 c for 8 hours; hardening; two-stage graphitizing annealing by means of warming up to 820 C and soaking for 6 hours; then the temperature is decreased to 730 C to treat the articles for 6 hours; the articles are cooled in air, heated to 860 C for quench hardening with subsequent low drawing. EFFECT: increased service life.

Description

Изобретение относится к машиностроению, а именно к термической и химико-термической обработке, и может быть использовано для изготовления деталей, работающих в условиях сухого трения и повышенных контактных давлениях при динамическом приложении нагрузок. The invention relates to mechanical engineering, namely to thermal and chemical-thermal treatment, and can be used for the manufacture of parts operating in dry friction and high contact pressures under dynamic application of loads.

Известен способ термической обработки деталей из высокоуглеродистых кремнистых сталей, заключающийся в трехкратном термоциклировании, аустенизации, закалке и графитизирующем отжиге. Однако, этот способ не обеспечивает достаточно высокую износостойкость и конструкционную прочность деталей, работающих в условиях сухого трения и повышенных контактных давлениях при динамическом приложении нагрузок. A known method of heat treatment of parts of high carbon silicon steels, which consists in three times thermal cycling, austenization, hardening and graphitizing annealing. However, this method does not provide a sufficiently high wear resistance and structural strength of parts operating in dry friction and high contact pressures under dynamic application of loads.

Наиболее близким по технической сущности является способ обработки изделий из кремнистых сталей, включающий цементацию, закалку и графитизирующий отжиг при 930-950^оС в течение 3-4 ч с последующим охлаждением до 700^оС с выдержкой 2-3 ч. Однако, данный способ не позволяет обеспечить необходимую износостойкость, связанную с пластическим деформированием деталей, обусловленным высокими контактными давлениями при динамических нагрузках, за счет наличия малотвердой и малопрочной не термоупрочненной основы.The closest in technical essence is a method of processing articles of silicon steel comprising carburizing, quenching and graphitizing annealing at 930-950 ^C for 3-4 hours, followed by cooling to 700 ^{° C} with an exposure of 2-3 hours. However, this method it does not allow to provide the necessary wear resistance associated with plastic deformation of parts due to high contact pressures under dynamic loads due to the presence of a low-hard and low-strength non-heat-strengthened base.

Цель изобретения - повышение износостойкости и конструкционной прочности деталей из углеродистых кремнистых сталей. The purpose of the invention is to increase the wear resistance and structural strength of parts made of carbon silicon steels.

Для достижения поставленной цели в способе обработки изделий из углеродистых кремнистых сталей, включающем цементацию, закалку и двухступенчатый графитизирующий отжиг, цементацию проводят при температуре 1100 ^оС в течение 8 ч, двухступенчатый графитизирующий отжиг проводят путем прогрева до 820^оС с выдержкой в течение 6 ч, снижения температуры до 730^оС с выдержкой 6 ч с последующим охлаждением на воздухе.To achieve this goal in a method of treatment of products made of carbon silicon steels comprising carburizing, quenching and the two-stage graphitizing annealing, carburizing is conducted at a temperature of 1100 ^C for 8 hours, the two-stage graphitizing annealing was performed by heating to 820 ^{° C} where it was held for 6 hours , lowering the temperature to 730 ^{° C} with an exposure for 6 hours, followed by cooling in air.

Кроме того, после охлаждения на воздухе осуществляют упрочняющую закалку с 860^оС с последующим низким отпуском.In addition, after air cooling is performed hardening from 860 ^{° C} followed by low tempering.

Предлагаемое техническое решение отличается от прототипа тем, что:
1. Проводят цементацию при температуре 1100^оС в течение 8 ч.The proposed technical solution differs from the prototype in that:
1. Carry out cementation at a temperature of 1100 ^about C for 8 hours

2. Двухступенчатый графитизирующий отжиг проводят путем прогрева до 820^оС с выдержкой при этой температуре в течение 6 ч, снижения температуры отжига до 730^оС и выдержкой при заданной температуре в течение 6 ч с последующим охлаждением на воздухе.2. A two-stage graphitizing annealing was performed by heating to 820 ^{° C} and held at this temperature for 6 hours, lowering the annealing temperature to 730 ^{° C} and heating at a given temperature for 6 hours, followed by cooling in air.

3. После охлаждения на воздухе проводят дополнительно упрочняющую закалку с температуры 860^оС с последующим низким отпуском.3. After air cooling is carried out with further hardening temperature of 860 ^{° C,} followed by low tempering.

П р и м е р. Детали (буксы отбойных молотков) изготавливают из стали 50С2 и подвергают цементации в твердом карбюризаторе при t = 1100^оС в течение 8 ч. После цементации детали подвергают закалке. Закалку проводили нагреванием до 860-870^оС, выдерживали при этой температуре в течение времени из расчета 1 мин на 1 мм максимальной толщины детали с последующим охлаждением в масле.PRI me R. Parts (axlebox jackhammers) is made of steel subjected to carburizing and 50S2 solid carburizer at t = ¹¹⁰⁰ ° C for 8 hours. After carburizing parts quenched. Quenching was performed by heating to 860-870 ^C, maintained at this temperature for a time rate of 1 minute per 1 mm of maximum thickness of the part, followed by cooling in oil.

Последующую операцию термической обработки - графитизирующий отжиг проводили двухступенчатым: прогрев до температуры 820^оС, выдержка 6 ч, снижение температуры отжига с печью до 730^оС, выдержка 6 ч с последующим охлаждением на спокойном воздухе.The subsequent thermal treatment step - graphitizing annealing was conducted two stage: heating to a temperature of ^about 820 C, holding 6 hours, lowering the annealing temperature of the furnace to ^about 730 C, holding 6 hours with subsequent cooling in still air.

Заключительную операцию - упрочняющую закалку проводили путем нагревания до 860^оС, выдерживали в течение времени из расчета 1 мин на 1 мм максимальной толщины детали и охлаждения в масло. Отпуск осуществляли при температуре 180-200^оС в течение одного часа.The final step - hardening was performed by heating to 860 ^{° C,} maintained for a time rate of 1 minute per 1 mm of the maximum thickness part and a cooling oil. Vacation was carried out at a temperature of 180-200 ^about C for one hour.

Замеры твердости и анализ микроструктуры поверхностного слоя деталей показали, что поверхностный слой имеет высокотвердую (HRC 58-60) мартенситную основу с равномерно распределенными глобулярными графитными включениями, в количестве 12-15% от площади на поверхности образца. Measurements of hardness and analysis of the microstructure of the surface layer of parts showed that the surface layer has a highly hard (HRC 58-60) martensitic base with uniformly distributed globular graphite inclusions, in the amount of 12-15% of the area on the surface of the sample.

Claims

METHOD OF TREATMENT OF PRODUCTS FROM CARBON SILICON STEELS, including cementation, hardening and two-stage graphitizing annealing, characterized in that, in order to increase wear resistance and structural strength, cementation is carried out at 1100 ^o C for 8 h, two-stage graphite is heated by 8 ^° With holding for 6 hours, lowering the temperature to 730 ^° C with holding for 6 hours, followed by cooling in air, then hardening is carried out at 860 ^° C followed by low tempering.