RU2309988C2 - Способ упрочнения изделий - Google Patents
Способ упрочнения изделий Download PDFInfo
- Publication number
- RU2309988C2 RU2309988C2 RU2005132155/02A RU2005132155A RU2309988C2 RU 2309988 C2 RU2309988 C2 RU 2309988C2 RU 2005132155/02 A RU2005132155/02 A RU 2005132155/02A RU 2005132155 A RU2005132155 A RU 2005132155A RU 2309988 C2 RU2309988 C2 RU 2309988C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- induction heating
- hardening
- product
- zones
- mating surfaces
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
Landscapes
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способам упрочнения изделий и может быть использовано преимущественно в машиностроении при индукционной закалке изделий типа осей, валов, имеющих сложную конфигурацию упрочняемых участков в местах выхода шлиц, пазов, лысок и т.д. Для повышения усталостной прочности перед поверхностной закалкой осуществляют индукционный подогрев неравномерно нагревающихся зон (сопрягаемых зон изделия) с последующей выдержкой во времени. При этом индукционный подогрев неравномерно нагревающихся зон может осуществляться одновременным или непрерывно-последовательным способом. Индукционный подогрев неравномерно нагревающихся зон осуществляют предпочтительно при температурах диапазона AC1-АС3. 2 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.
Description
Изобретение относится к способам упрочнения изделий и может быть использовано преимущественно в машиностроении при индукционной закалке изделий типа осей, валов, имеющих сложную конфигурацию упрочняемых участков в местах выхода шлиц, пазов, лысок и т.д. Изобретение позволяет повысить усталостную прочность и долговечность таких деталей.
Известен способ упрочнения изделий индукционной термообработкой, включающий индукционную поверхностную закалку и отпуск [1]. Перед индукционной закалкой проводят предварительную поверхностную упрочняющую термообработку на заданную глубину.
Однако упрочнение на заданную глубину деталей сложного профиля этим способом затруднено из-за неравномерности нагрева упрочняемых поверхностей. Например, на валах и осях имеющих наряду с цилиндрической поверхностью сопрягаемые с ней пазы, лыски, шлицы, участки с проточками, галтелями и т.д., ввиду перераспределения энергии в процессе высокочастотной закалки имеет место неравномерный нагрев зон сложного профиля. Это приводит к уменьшению толщины и твердости упрочняемого слоя в этих местах и даже к его отсутствию на детали.
Отсутствие закаленного слоя, а также снижение его глубины и твердости существенно сказывается на усталостной прочности изделия.
Задачей настоящего изобретения является выравнивание температуры нагрева закаливаемой поверхности на изделиях сложного профиля и получение упрочненного слоя нужной толщины, обеспечивающей необходимую усталостную прочность закаливаемого изделия.
Решение поставленной задачи достигается тем, что в способе упрочнения валов и осей сложного профиля, включающем индукционную поверхностную закалку и отпуск, перед поверхностной закалкой осуществляют индукционный подогрев переходных зон сопрягаемых поверхностей изделия (пазов, лысок, шлицев, участков с проточками, галтелями и т д.) с последующей выдержкой во времени.
При этом индукционный подогрев переходных зон сопрягаемых поверхностей изделия может осуществляться одновременным или непрерывно-последовательным способом. Индукционный подогрев переходных зон сопрягаемых поверхностей изделия осуществляют, предпочтительно, при температурах диапазона Ас1-Ас3.
Новым в предложенном способе является то, что перед поверхностной закалкой осуществляют индукционный подогрев переходных зон сопрягаемых поверхностей зон изделия с последующей выдержкой во времени. При этом индукционный подогрев переходных зон сопрягаемых поверхностей зон изделия может осуществляться одновременным или непрерывно-последовательным способом. Индукционный подогрев переходных зон сопрягаемых поверхностей изделия осуществляют, предпочтительно, при температурах диапазона Ac1-Ас3.
Подогревом переходных зон сопрягаемых поверхностей изделия создают тепловой подпор, уменьшающий перепад температур по сечению детали, тем самым снижают отвод тепла от поверхностных слоев и таким образом увеличивают эффективную глубину прогрева. Стабильность результатов и конечное качество термообработки обеспечивают режимом подогрева и последующей временной выдержкой.
Таким образом, управляя процессом подогрева, достигают получение необходимой температуры в поверхностных слоях перед закалкой переходных зон сопрягаемых поверхностей и, как результат, получение закаленного слоя нужной твердости и глубины, а так же нужную усталостную прочность изделия.
На фиг.1 показан чертеж закаляемого изделия.
На фиг.2 показан разрез по А-А.
Способ осуществляют следующим образом.
1. Изделие устанавливают в приспособлении закалочного станка и, перемещая его в осевом направлении, вводят в индуктор зону Б изделия - переходную зону сопрягающихся поверхностей, подлежащую подогреву. Ширина индуктора в этом случае должна быть равной или несколько превосходить ширину подогреваемого участка. Производят предварительный индукционный подогрев зоны Б изделия при температурах предпочтительно диапазона Ас1-Ас3.
2. Изделие перемещают в осевом направлении и вводят в индуктор зону В - переходную зону сопрягающихся поверхностей, подлежащую подогреву. Ширина индуктора, в этом случае, должна быть равной или несколько превосходить ширину подогреваемого участка. Производят предварительный индукционный подогрев зоны В изделия при температурах предпочтительно диапазона Ac1-Ас3.
3. Таким же образом последовательно прогревают и другие необходимые для предварительного прогрева переходные зоны сопрягаемых поверхностей изделия.
4. Изделие отводят в исходное положение, осуществляют выдержку по времени после окончания предварительного индукционного подогрева зон Б, В и др. Причем отсчет времени выдержки начинают с момента прогрева первой зоны Б.
5. Перемещают изделие и осуществляют индукционную поверхностную закалку и отпуск всего изделия, в том числе и предварительно подогретых переходных зон сопрягаемых поверхностей.
Если ширина индуктора меньше переходной зоны сопрягаемых поверхностей изделия, то подогрев осуществляют непрерывно-последовательным способом. Для этого изделие вводят в индуктор, включают нагрев, перемещение изделия и проводят непрерывно-последовательный подогрев переходной зоны сопрягаемых поверхностей изделия. При выходе зоны из индуктора нагрев выключают. Конечную температуру подогрева регулируют скоростью перемещения детали относительно индуктора.
Способ апробирован на опытных партиях полуосей трактора "Беларус", изготовленных из стали 40ХН на Минском тракторном заводе.
Исследовалась партия из пяти полуосей (фиг.1, 2) со следующими параметрами: длина детали Ж=790 мм, диаметр цилиндрической поверхности d=120 мм, длина предварительно подогреваемых сопрягаемых с цилиндрической поверхностью зон: Б=100±10 мм, В=100±10 мм.
Опытные полуоси под №1, 2, 3, прошедшие термообработку известным способом, а полуоси под №4, 5 термообработаны заявленным способом. Все полуоси были подвергнуты сравнительным усталостным испытаниям на изгиб с кручением.
Испытания проводились при частоте вращения полуоси 110 об /мин.
База испытаний составляла 321 часов, что с заданной нагрузкой эквивалентно числу 2,1×106 циклов.
Результаты их термообработки и испытаний приведены в таблице.
Таблица | ||||||||||||
№ п/п | Температ ура подогрева | Время выдержки после подогрева | Температура в процессе закалки °С | Глубина закаленного слоя | Нагрузка | Наработка | Характер и место поломки | |||||
Операция | сек | сек | На расстоянии от выхода лыски на цилиндрическую поверхность d=⌀120 | на дне поверхности, сопряженной с радиусом лыски Зона Г | на цилиндрической поверхности Зона Д | у дна радиуса лыски Зона Г | тс. | час. | ||||
ЗонаД 10 мм | Зона Е 20 мм | |||||||||||
Известный способ | 1 | Непрерывно-последовательная закалка на длине Ж | - | - | 910 | 900 | 690 | 5,0 | - | 7,5 | 9,2 | Трещина на участке выхода лыски |
Отпуск | По режиму | 5,0 | - | |||||||||
2 | Непрерывно-последовательная закалка на длине Ж | - | - | 925 | 915 | 700 | 4,7 | 0,3 | 9 | 6 | Трещина на участке выхода лыски | |
Отпуск | По режиму | 4,7 | 0,3 | |||||||||
3 | Непрерывно-последовательная закалка на длине Ж | - | - | 965 | 930 | 730 | 5,1 | 0,8 | 9 | 6,5 | Трещина на участке выхода лыски | |
Отпуск | По режиму | 5,1 | 0,8 | |||||||||
Предложенный способ | 4 | Подогрев переходных зон Б и В. Выдержка по времени | 840 | 40 | 9 | 321 | Без поломки | |||||
Непрерывно-последовательная закалка на длине Ж | 910 | 890 | 850 | 5,1 | 4,8 | |||||||
Отпуск | По режиму | 5,1 | 4,8 | |||||||||
5 | Подогрев переходных зон Б и В. Выдержка по времени | 850 | 35 | 9 | 321 | Без поломки |
||||||
Непрерывно-последовательная закалка на длине Ж | 925 | 900 | 860 | 5,2 | 5,3 | |||||||
Отпуск | По режиму | 5,2 | 5,3 |
Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР №1276673, кл. С21D 1/78, опубл.
15.12.1986, Бюл. №46).
Claims (3)
1. Способ упрочнения валов и осей сложного профиля, включающий индукционную поверхностную закалку и отпуск, отличающийся тем, что перед поверхностной закалкой осуществляют индукционный подогрев переходных зон сопрягаемых поверхностей вала или оси с последующей выдержкой.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что индукционный подогрев переходных зон сопрягаемых поверхностей вала или оси осуществляют одновременно или непрерывно-последовательно.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что индукционный подогрев переходных зон сопрягаемых поверхностей вала или оси осуществляют предпочтительно при температуре в диапазоне AC1-АС3.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005132155/02A RU2309988C2 (ru) | 2005-10-17 | 2005-10-17 | Способ упрочнения изделий |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005132155/02A RU2309988C2 (ru) | 2005-10-17 | 2005-10-17 | Способ упрочнения изделий |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2005132155A RU2005132155A (ru) | 2007-04-27 |
RU2309988C2 true RU2309988C2 (ru) | 2007-11-10 |
Family
ID=38106607
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005132155/02A RU2309988C2 (ru) | 2005-10-17 | 2005-10-17 | Способ упрочнения изделий |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2309988C2 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2491355C1 (ru) * | 2012-03-05 | 2013-08-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Оренбургский государственный университет" | Способ термической обработки изделий типа штоков |
RU2575279C1 (ru) * | 2014-08-19 | 2016-02-20 | Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева" | Кулачковый механизм с кинематическим замыканием и способ местной закалки роликового паза кулачка |
-
2005
- 2005-10-17 RU RU2005132155/02A patent/RU2309988C2/ru active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2491355C1 (ru) * | 2012-03-05 | 2013-08-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Оренбургский государственный университет" | Способ термической обработки изделий типа штоков |
RU2575279C1 (ru) * | 2014-08-19 | 2016-02-20 | Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева" | Кулачковый механизм с кинематическим замыканием и способ местной закалки роликового паза кулачка |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2005132155A (ru) | 2007-04-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Narazaki et al. | Hardening by reheating and quenching | |
US20090266449A1 (en) | Method of carburizing and quenching a steel member | |
JP3524037B2 (ja) | クランクシャフトの高周波焼戻方法及び装置 | |
JP2000239744A (ja) | 中空円筒状ワークの熱処理方法 | |
WO2009116005A1 (en) | Method and machine for manufacturing spring-guide sections | |
RU2309988C2 (ru) | Способ упрочнения изделий | |
KR20160132837A (ko) | 열처리 장치 및 열처리 방법 | |
JP6818214B2 (ja) | 歯車、歯車の製造方法 | |
CN107470852A (zh) | 一种非调质半轴及其制造方法 | |
US20090020194A1 (en) | Method of Induction Hardening | |
RU2690873C1 (ru) | Способ газовой закалки | |
JPS63274713A (ja) | 棒状部品類の熱処理方法 | |
KR101738503B1 (ko) | 냉간가공 제품 변형 저감 열처리 방법 | |
CN111334656B (zh) | 用于利用渐变温度特征图进行热处理的方法 | |
SU1479548A1 (ru) | Способ химико-термомеханической обработки стальных изделий | |
WO2021024418A1 (ja) | 歯車、歯車の製造方法 | |
US20050039829A1 (en) | Induction heat treatment method and article treated thereby | |
JP2019127623A (ja) | 鋼部材の製造方法 | |
Myrzaliyev et al. | THE INFLUENCE OF HARDENING TREATMENTS TO INCREASE THE DURABILITY OF PARTS | |
JPH09310123A (ja) | 低コスト歯車の製造方法 | |
US20080257460A1 (en) | Method of producing forgings having excellent tensile strength and elongation from steel wire rods | |
JP7428113B2 (ja) | 鋼製品の製造方法および鋼製品の製造装置 | |
SU1507818A1 (ru) | Способ обработки стальных изделий | |
RU2721341C1 (ru) | Способ термической обработки пластинчатой цепи | |
SU1731868A1 (ru) | Способ термической обработки массивных стальных деталей с резьбовыми участками |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20140520 |