RU2524028C1 - Способ изготовления упругих элементов с использованием метода анизотропного ориентирования наноструктуры в материале - Google Patents
Способ изготовления упругих элементов с использованием метода анизотропного ориентирования наноструктуры в материале Download PDFInfo
- Publication number
- RU2524028C1 RU2524028C1 RU2013100658/02A RU2013100658A RU2524028C1 RU 2524028 C1 RU2524028 C1 RU 2524028C1 RU 2013100658/02 A RU2013100658/02 A RU 2013100658/02A RU 2013100658 A RU2013100658 A RU 2013100658A RU 2524028 C1 RU2524028 C1 RU 2524028C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- spring
- compression
- workpiece
- winding
- nanostructure
- Prior art date
Links
Landscapes
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Springs (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технологии машиностроения и может быть использовано в производстве пружин из закаливаемых марок стали. Для повышения качества пружин и снижения энергозатрат осуществляют скоростной нагрев прутка до температуры выше точки Ac3 фазовых превращений, пластическую деформацию прутка винтовым обжатием с закручиванием в направлении сжатия витка пружины, немедленную горячую навивку пружины при температуре выше Ac3 с немедленной повитковой закалкой и отпуск с обеспечением анизотропно ориентированной структуры стали. 1 з.п. ф-лы, 1 пр.
Description
Изобретение относится к технологии машиностроения и может быть использовано в производстве пружин из закаливаемых марок стали.
Из уровня техники известен способ изготовления упругих элементов(SU 1169999 A, МПК 4 C21D 9/02, 8/00), включающий нагрев заготовки до температуры Ас3, пластическую деформацию винтовым обжатием с закручиванием, закалку, навивку в направлении закручивания заготовки.
Известный способ позволяет обеспечить анизотропию свойств с текстурой, ориентированную вдоль направления действия карательных напряжений, что повышает значения статистической и циклической прочности упругих элементов. При винтовом обжатии величина обезуглероженного слоя уменьшается за счет большей степени деформации на поверхности (раскатка слоя). Высокотемпературная термомеханическая обработка позволяет отказаться от операций правки и шлифовки заготовки перед навивкой и повышает свойства циклической прочности и надежности против разрушения.
Из уровня техники известен способ изготовления крупногабаритных пружин (РФ №1234018, кл. B21F 35/00, заявлено 13.08.84, опубликовано 30.05.86), выбранный в качестве прототипа, включающий высокотемпературную термомеханическую обработку заготовки поперечно-винтовым протягиванием в направлении деформации витка при сжатии пружины, скоростной нагрев заготовки до температуры выше точки Ас3 фазовых превращений, навивку пружины, немедленную закалку, отпуск пружины.
Известный способ позволяет повысить эксплуатационную надежность пружин благодаря тому, что высокотемпературная механическая обработка заготовки создает направленную структуру металла, соответствующую деформации, возникающей в процессе работы пружины при сжатии, а скоростной нагрев и горячая навивка с последующей термической обработкой создают дополнительное упрочнение.
Цель изобретения - повышение качества упругих элементов, снижение энергозатрат при изготовлении упругих элементов.
Технический результат достигается тем, что в способе изготовления упругих элементов с использованием метода анизотропного ориентирования наноструктуры в материале, включающем скоростной нагрев заготовки до температуры выше точки Ас3 фазовых превращений, пластическую деформацию заготовки винтовым обжатием с закручиванием в направлении сжатия витка пружины, навивку пружины, немедленную закалку, отпуск, согласно изобретению навивка пружины осуществляется немедленно после пластической деформации заготовки.
Учитывая, что от точки скоростного нагрева до точки горячей навивки заготовка охлаждается механизмами при пластической деформации и окружающей средой, целесообразно скоростной нагрев заготовки осуществить до температуры выше точки Ас3 не менее чем на 50°С.
Пример осуществления заявленного изобретения
Пруток из легированной стали непрерывно последовательно подвергают скоростному нагреву до температуры на 50°С выше точки Ac3 фазовых превращений. Затем пруток подвергают пластической деформации винтовым обжатием с закручиванием в направлении сжатия витка пружины. Затем осуществляют горячую навивку пружины при температуре выше точки Ac3 фазовых превращений с немедленной повитковой закалкой и с последующим отпуском.
В ходе ВТМО осуществляется разнонаправленная деформация заготовки, включающая в себя обжатие со степенью деформации 15-20%, сдвиг металла в поперечном направлении в зоне конусного участка деформации при винтовом обжатии со степенью деформации 10-12%, скручивание в поперечном сечении в зоне выхода заготовки с конического участка очага деформации с деформацией кручения 12-15% и деформацию изгиба при навивке.
Повышение качества пружин достигается за счет того, что при деформации заготовки в различных направлениях аустенитное зерно еще в горячем состоянии измельчается до наноразмерного уровня (200-500 нм), а закалка обеспечивает фазовое изменение структуры, т.е. переход в мартенситное состояние, что позволяет получить мартенситное зерно размером 100-300 нм.
При этом карбидная составляющая (цементит) находится в пределах 10-60 нм и равномерно расположена в мартенситной структуре.
Помимо этого, при использовании в качестве заготовки горячекатаного прутка при деформации винтовым обжатием удаляется окалина, обеспечивая шероховатость прутка в диапазоне 2,5-10 мкм при точности прутка 9-10 квалитет, что соответствует холоднокалиброванной стали.
Снижение энергозатрат при изготовлении упругих элементов по сравнению с прототипом достигается за счет того, что из процесса производства упругих элементов исключен повторный нагрев заготовки после высокотемпературной термомеханической обработки перед навивкой.
Claims (2)
1. Способ изготовления пружин из стали с анизотропно ориентированной наноструктурой, включающий скоростной нагрев прутка до температуры выше точки Ac3 фазовых превращений, пластическую деформацию прутка винтовым обжатием с закручиванием в направлении сжатия витка пружины, навивку пружины, закалку и отпуск, отличающийся тем, что осуществляют горячую навивку пружины после пластической деформации при температуре выше Ac3 с немедленной повитковой закалкой.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что скоростной нагрев заготовки осуществляют до температуры не менее чем на 50°С выше точки Aс3.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013100658/02A RU2524028C1 (ru) | 2013-01-09 | 2013-01-09 | Способ изготовления упругих элементов с использованием метода анизотропного ориентирования наноструктуры в материале |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013100658/02A RU2524028C1 (ru) | 2013-01-09 | 2013-01-09 | Способ изготовления упругих элементов с использованием метода анизотропного ориентирования наноструктуры в материале |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013100658A RU2013100658A (ru) | 2014-07-20 |
RU2524028C1 true RU2524028C1 (ru) | 2014-07-27 |
Family
ID=51215089
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013100658/02A RU2524028C1 (ru) | 2013-01-09 | 2013-01-09 | Способ изготовления упругих элементов с использованием метода анизотропного ориентирования наноструктуры в материале |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2524028C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2607860C2 (ru) * | 2015-01-12 | 2017-01-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Белфингрупп" | Способ изготовления пружин из стали |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1548221A1 (ru) * | 1988-06-03 | 1990-03-07 | Московский вечерний металлургический институт | Способ изготовлени упругих элементов |
CA2519509A1 (en) * | 2003-04-04 | 2004-10-14 | Thyssenkrupp Automotive Ag | Method for the thermomechanical treatment of steel |
RU2336139C2 (ru) * | 2006-06-27 | 2008-10-20 | Олег Иванович Шаврин | Способ изготовления крупногабаритных пружин из стали |
-
2013
- 2013-01-09 RU RU2013100658/02A patent/RU2524028C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1548221A1 (ru) * | 1988-06-03 | 1990-03-07 | Московский вечерний металлургический институт | Способ изготовлени упругих элементов |
CA2519509A1 (en) * | 2003-04-04 | 2004-10-14 | Thyssenkrupp Automotive Ag | Method for the thermomechanical treatment of steel |
RU2336139C2 (ru) * | 2006-06-27 | 2008-10-20 | Олег Иванович Шаврин | Способ изготовления крупногабаритных пружин из стали |
RU2377091C2 (ru) * | 2006-06-27 | 2009-12-27 | Олег Иванович Шаврин | Способ изготовления крупногабаритных пружин из стали |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2607860C2 (ru) * | 2015-01-12 | 2017-01-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Белфингрупп" | Способ изготовления пружин из стали |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013100658A (ru) | 2014-07-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6386599B2 (ja) | アルファ/ベータチタン合金の処理 | |
JP5725457B2 (ja) | α+β型Ti合金およびその製造方法 | |
JP2014517149A5 (ru) | ||
CN105586477A (zh) | 一种提高3d打印马氏体不锈钢结构件硬度的方法 | |
TW201829806A (zh) | 韌性增加的加壓硬化鋼及製造方法 | |
KR101280502B1 (ko) | 냉간 압조성이 우수한 고강도 고망간 강선재와 그 제조방법 및 상기 강선재를 이용한 볼트의 제조방법 | |
CN103205551A (zh) | 支重轮的热处理加工方法 | |
US20100101686A1 (en) | Nanostructured austenitic steel and method of making nanostructured austenitic steel | |
US11384406B2 (en) | Production method for inline increase in precipitation toughening effect of Ti microalloyed hot-rolled high-strength steel | |
JP2019007081A (ja) | ばね用鋼線の製造方法 | |
Hamzeh et al. | Fabrication of the ultrafine-grained ferrite with good resistance to grain growth and evaluation of its tensile properties | |
KR20170106973A (ko) | 높은 인장 강도의 강철 와이어 | |
JP2011074431A (ja) | 腐食疲労強度に優れるばね用鋼、及びばね | |
RU2524028C1 (ru) | Способ изготовления упругих элементов с использованием метода анизотропного ориентирования наноструктуры в материале | |
JP2016107886A (ja) | スタビライザ | |
CN103667615A (zh) | 42CrMo工件的热处理方法 | |
KR20130082215A (ko) | 고강도 및 고성형성을 가지는 티타늄 합금의 제조방법 및 이에 의한 티타늄 합금 | |
RU2287592C1 (ru) | Способ механико-термического упрочнения нержавеющих аустенитных сталей | |
Hodgson et al. | Hot forming of medium Mn steels with TRIP effect | |
RU2749815C1 (ru) | Способ получения упрочненных заготовок крепежных изделий из нержавеющей аустенитной стали | |
Liu et al. | Effect of V and N on microstructures and properties of grade-70 tire cord steel during cold drawing | |
JP2003073737A (ja) | 高強度・高耐力コイルばねの製造方法 | |
JP5972823B2 (ja) | 冷間鍛造用鋼の製造方法 | |
JP2017214621A (ja) | 過共析鋼線の製造方法 | |
RU2346778C1 (ru) | Способ изготовления пружин сжатия |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20150804 |
|
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: PLEDGE Effective date: 20161123 |