RU2025509C1 - Способ упрочнения поверхности стальных изделий - Google Patents
Способ упрочнения поверхности стальных изделий Download PDFInfo
- Publication number
- RU2025509C1 RU2025509C1 SU5025586A RU2025509C1 RU 2025509 C1 RU2025509 C1 RU 2025509C1 SU 5025586 A SU5025586 A SU 5025586A RU 2025509 C1 RU2025509 C1 RU 2025509C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hardness
- cooled
- carried out
- steel
- cooling
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
Использование: химико-термическая обработка поверхности стальных изделий. Сущность изобретения: поверхность изделия нагревают до плавления электрической короткой дугой обратной полярности и охлаждают до температур фазовых превращений, при которых осуществляют пластическую деформацию поверхности охлаждаемым инструментом. Непосредственно с температур деформации проводят обработку холодом. В результате предотвращается обезуглероживание поверхности, повышаются ее твердость и износостойкость. 1 табл.
Description
Изобретение относится к химико-термической обработке стали и может быть использовано для упрочнения поверхностей стальных изделий.
Известен способ упрочнения поверхности стальных изделий, включающий нагрев поверхности изделий до плавления электрической короткой дугой обратной полярности угольным электродом и охлаждение [1].
Недостатком известного способа является невозможность получения требуемого соотношения структурных составляющих и повышение твердости путем предотвращения их обезуглероживания.
Цель изобретения - регулирование требуемого соотношения структурных составляющих и увеличение твердости поверхности путем интенсификации превращения аустенита в мартенсит и предотвращение их обезуглероживания.
Это достигается тем, что охлаждение ведут до температур фазовых превращений, а затем осуществляют пластическую деформацию поверхности охлаждаемым инструментом и непосредственно с температур деформации обрабатывают холодом.
Способ осуществляется следующим образом.
Деталь обрабатывают на режимах, обеспечивающих получение аустенитно-мартенситной структуры с содержанием остаточного аустенита 20...30%. Экспериментально на среднеуглеродистой стали 45 установлена зависимость процентного содержания остаточного аустенита, твердости и глубины упрочнения от тока дуги. При токе дуги 350 А содержание аустенита составляет 20%.
На этих режимах средняя температура обрабатываемой детали в зависимости от ее размеров находится в пределах 100...300оС. После обработки массивных деталей время охлаждения с указанной температуры на воздухе составляет 2... 3 ч. За это время высокоуглеродистый остаточный аустенит и мартенсит, образовавшиеся в структуре стали, начинают обезуглероживаться и терять твердость. По данным микрорентгеноспектрального анализа содержание углерода в упрочненном слое составляет ≈2%.
При таком содержании углерода температура начала мартенситного превращения Мн находится в отрицательной области.
Пластическое деформирование, осуществленное по прототипу, приводит к стабилизации остаточного аустенита и подавлению мартенситного превращения.
Исследования износостойкости упрочненного слоя при кавитационном, гидроабразивном, абразивном износе и трении скольжения однозначно показали зависимость стойкости от твердости упрочненной поверхности, которая имеет максимальное значение при содержании в структуре аустенита ≈ 20%.
В этой связи для регулирования количества остаточного аустенита (мартенсита) и предотвращения их обезуглероживания, потери твердости и износостойкости становится очевидной необходимость совмещения основной закалки, осуществляемой в массу детали, с дополнительной обработкой холодом с температуры, получающейся при обработке.
Совмещенный таким образом процесс отличается от обычной закалки тем, что в данном случае обработка холодом осуществляется уже закаленной на максимальную твердость поверхности с температуры отпуска (100...300оС).
Тем самым исключается стабилизация остаточного аустенита, протекающая после обычной закалки из-за остановки охлаждения, предотвращаются обезуглероживание, потеря твердости и обеспечивается необходимое соотношение остаточного аустенита и мартенсита.
Использование предлагаемого способа упрочнения позволяет совместить в одном цикле сверхскоростной нагрев, плавление, легирование углеродом, пластическое деформирование, закалку в массу и обработку холодом с температуры отпуска (100...300оС).
Совмещение этих циклов обработки позволяет получить структуру остаточного аустенита в рядовых низкоуглеродистых, низколегированных сталях, разложить его на мартенсит в требуемых соотношениях.
Кроме того, сверхвысокие скорости нагрева и охлаждения, полученные за счет локализации процесса, высокие градиенты температур 1000 град/мм позволяют реализовать в полной мере дислокационный механизм упрочнения остаточного аустенита до предельных значений.
Использование предлагаемого способа упрочнения стальных изделий позволяет получить значительный экономический эффект.
П р и м е р. Обрабатываемую заготовку изделия из стали 45 диаметром 100 мм закрепляют в патроне токарного станка. Дисковый угольный электрод диаметром 150 мм и толщиной 5 мм, сглаживающий инструмент устанавливают на суппорте. Устанавливают линейную скорость движения поверхности заготовки V = 2 м/мин и обрабатывают до температуры плавления электрической короткой дугой обратной полярности. Одновременно устанавливают давление сглаживающего инструмента в зоне нагрева до получения гладкой поверхности. Через рубашку инструмента для отвода тепла от трения прокачивают хладоагент (воду).
1. Заготовку изделия обрабатывают силой тока I = 250 А, напряжением U = 20 В, после чего охлаждают на воздухе. Замедляют твердость. Данные приведены в таблице.
2. Заготовку изделия обрабатывают по п. 1, после чего охлаждают холодом. Замеряют твердость. Данные приведены в таблице.
3. Заготовку изделия обрабатывают силой тока I = 300 А, напряжением U = 22 В, после чего охлаждают на воздухе. Замеряют твердость. Данные приведены в таблице.
4. Заготовку изделия обрабатывают по п. 3, после чего охлаждают холодом. Замеряют твердость. Данные приведены в таблице.
5. Заготовку изделий обрабатывают силой тока I = 350 А, напряжением U = 25 В, после чего охлаждают на воздухе, замеряют твердость. Данные приведены в таблице.
6. Заготовку изделия обрабатывают по п. 5, после чего охлаждают холодом. Замеряют твердость. Данные приведены в таблице.
Claims (1)
- СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ ПОВЕРХНОСТИ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ, включающий нагрев поверхности изделий до плавления электрической короткой дугой обратной полярности угольным электродом и охлаждение, отличающийся тем, что охлаждение ведут до температур фазовых превращений, а затем осуществляют пластическую деформацию поверхности охлаждаемым инструментом и непосредственно с температур деформации обрабатывают холодом.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5025586 RU2025509C1 (ru) | 1991-02-03 | 1991-02-03 | Способ упрочнения поверхности стальных изделий |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5025586 RU2025509C1 (ru) | 1991-02-03 | 1991-02-03 | Способ упрочнения поверхности стальных изделий |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2025509C1 true RU2025509C1 (ru) | 1994-12-30 |
Family
ID=21596037
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5025586 RU2025509C1 (ru) | 1991-02-03 | 1991-02-03 | Способ упрочнения поверхности стальных изделий |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2025509C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2532602C2 (ru) * | 2013-01-15 | 2014-11-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВПО Орел ГАУ) | Способ упрочнения деталей, работающих в условиях абразивного изнашивания |
-
1991
- 1991-02-03 RU SU5025586 patent/RU2025509C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Авторское свидетельство СССР N 1335655, кл. C 23C 8/00, 1986. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2532602C2 (ru) * | 2013-01-15 | 2014-11-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВПО Орел ГАУ) | Способ упрочнения деталей, работающих в условиях абразивного изнашивания |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA1308631C (en) | Process for the thermal treatment of metal workpieces in a vacuum | |
US4077812A (en) | Method of working steel machine parts including machining during quench cooling | |
CA2195287A1 (en) | Railway Wheel and Manufacturing Method of the Railway Wheel | |
RU2025509C1 (ru) | Способ упрочнения поверхности стальных изделий | |
Dossett | Introduction to cast iron heat treatment | |
RU2025538C1 (ru) | Способ упрочнения поверхности стальных изделий малой массы | |
SU1323584A1 (ru) | Способ закалки массивных изделий цилиндрической формы | |
RU2069233C1 (ru) | Способ упрочнения поверхности стальных изделий | |
JPS5719320A (en) | Heat treatment of spheroidal graphite cast iron | |
SU1125268A1 (ru) | Способ термической обработки быстрорежущей стали | |
Smoljan et al. | An analysis of induction hardening of ferritic ductile iron | |
SU1765211A1 (ru) | Способ изготовлени режущего инструмента из быстрорежущей стали | |
JPS6320191A (ja) | 冷間圧延用ロ−ルの粗面化方法 | |
JPS6179719A (ja) | 加工熱処理法 | |
SU1650765A1 (ru) | Способ обработки стальных изделий | |
Minarski et al. | Quenching steel parts in 20-bar helium | |
JPS61127812A (ja) | 鋼の熱処理方法 | |
SU1740443A1 (ru) | Способ термической обработки прокатных валков | |
RU2060282C1 (ru) | Способ термомеханической обработки стальных изделий | |
JPH0442466B2 (ru) | ||
SU889725A1 (ru) | Способ термической обработки холоднокатаной малоуглеродистой стали | |
SU827566A1 (ru) | Способ термомеханической обработкибыСТРОРЕжущиХ СТАлЕй | |
SU1659182A2 (ru) | Способ контактной стыковой сварки сопротивлением биметаллического металлорежущего инструмента 2 | |
SU926038A1 (ru) | Способ термической обработки сталей аустенитно-мартенситного класса | |
Pyzalla et al. | Influence of laser hardening on microstructure, wear and chemical properties of high nitrogen tool steels |