RU2562598C2 - Способ закалки стальных деталей - Google Patents

Способ закалки стальных деталей Download PDF

Info

Publication number
RU2562598C2
RU2562598C2 RU2014100526/02A RU2014100526A RU2562598C2 RU 2562598 C2 RU2562598 C2 RU 2562598C2 RU 2014100526/02 A RU2014100526/02 A RU 2014100526/02A RU 2014100526 A RU2014100526 A RU 2014100526A RU 2562598 C2 RU2562598 C2 RU 2562598C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
parts
hardening
vacuum
temperature
furnace
Prior art date
Application number
RU2014100526/02A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2014100526A (ru
Inventor
Наталья Александровна Андреева
Татьяна Дмитриевна Белякова
Михаил Михайлович Михнёв
Original Assignee
Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнева"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнева" filed Critical Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнева"
Priority to RU2014100526/02A priority Critical patent/RU2562598C2/ru
Publication of RU2014100526A publication Critical patent/RU2014100526A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2562598C2 publication Critical patent/RU2562598C2/ru

Links

Landscapes

  • Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
  • Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)
  • Furnace Details (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области металлургии, в частности к вакуумной термической обработке деталей, и может найти применение в машиностроении общего назначения, приборостроении, самолетостроении и космической технике. Для улучшения качества обрабатываемых деталей при сохранении экологической чистоты процесса, повышения уровня эксплуатационных свойств наиболее нагруженных и дорогостоящих деталей космических аппаратов осуществляют нагрев деталей до температуры закалки 1020÷1060°C в однокамерной вакуумной электропечи, затем их выдерживают при рабочем вакууме 7,5×10-5÷3,75×10-5 мм рт.ст. и быстро охлаждают в печи при подаче чистого газообразного азота под давлением 1100÷6000 бар.

Description

Изобретение относится к области металлургии, в частности к вакуумной термической обработке деталей, при их нагреве в вакуумной однокамерной электропечи, а именно к способу закалки стальных деталей в однокамерной вакуумной электропечи в среде газообразного азота, и может найти применение в машиностроении общего назначения, приборостроении, самолетостроении и космической технике.
Из уровня техники известен способ термической обработки стальных деталей (Патент RU №1064629), включающий нагрев до температуры 800÷850°C в вакууме 10-3÷10-5 мм рт.ст., окончательный нагрев до температуры закалки и выдержку при изменении давления путем введения аргона до 10-2 мм рт.ст. и закалку в масле при давлении 8-760 мм рт.ст.
Недостатком известного способа является то, что закалка осуществляется охлаждением в масле, после чего требуется использование дополнительного оборудования для промывки деталей от индустриального масла и устройств вытяжки и улавливания испарений масла.
Известен способ изготовления стальных деталей (Патент RU №2109081), которым деталь, формообразованную из хромсодержащей среднеуглеродистой стали, подвергают химико-термической обработке в среде газообразного азота, затем осуществляют ее закалку и отпуск при температуре 510÷530°C в течение 1,5÷2 ч. Закалу осуществляют путем нагрева в соляной ванне при температуре 850÷900°C, с последующей выдержкой в течение 12÷18 мин до получения твердого раствора азота и охлаждением по режимам, предотвращающим образование остаточного аустенита.
Недостатком известного способа является то, что способ характерен длительным и трудоемким циклом изготовления, требующим большого количества единиц специального технологического оборудования. Требуется обязательная защита органов дыхания рабочего от вредных испарений солей при работе на соляных ваннах и наличие специальной вытяжки для улавливания вредных испарений солей.
Известен способ термической и химико-термической обработки стальных изделий в вакууме (Патент RU №2324001), в котором проводят азотирование и светлую закалку путем вакуумного нагрева в плазме повышенной плотности, формируемой между изделием и экраном за счет создания эффекта полого катода. Плазму повышенной плотности формируют из смеси при следующем соотношении компонентов, масс.%: азот 50÷80, аргон 10÷25. Азотирование проводят при температуре 700÷850°C. Светлую закалку осуществляют путем нагрева от температуры азотирования до температуры 900÷4000°C, выдержки 15÷30 мин и быстрого охлаждения в потоке гелия со скоростью, превышающей критическую скорость закалки стали. Затем осуществляют низкий отпуск при температуре 250÷350°C. Повышают контактную долговечность и износостойкость упрочненного слоя за счет регулировки структуры, твердости, износостойкости, шероховатости и закалочных дефектов.
Недостатком известного способа является то, что способ характерен длительным и трудоемким циклом изготовления, требующим большого количества единиц специального технологического оборудования.
Также известен способ термической обработки стальных деталей (ОСТ 92-1311-77), согласно которому рекомендуется следующий режим закалки в двухкамерной печи: обрабатываемые изделия нагреваются в камере нагрева печи до температуры закалки, охлаждаются в масле, или в безокислительной среде, или в вакууме уже в камере охлаждения печи, или на воздухе.
Данный способ выбран в качестве прототипа как наиболее близкий к способу по предлагаемому изобретению.
Недостатком известного способа является то, что для закалки деталей с применением масла требуется:
- дополнительное оборудование: закалочный бак с маслом, бак для горячей промывки деталей от масла;
- обеспечение мер по охране труда при работе на закалочном баке с маслом.
Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, заключается в разработке экологически чистого способа закалки стальных деталей, позволяющего исключить недостатки прототипа и получить детали с высокой объемной твердостью и минимальной деформацией.
Поставленная задача решается за счет того, что обрабатываемые детали нагревают до температуры закалки 1020÷1060°C в однокамерной вакуумной электропечи, затем их выдерживают при рабочем вакууме 7,5×10-5÷3,75×10-5 мм рт.ст. и быстро охлаждают в печи при подаче чистого газообразного азота под давлением 11006000 бар.
Осуществление способа.
Обрабатываемые стальные детали (например, из сталей марок 95X18, 20X13, 07Х16Н6, 03Х11Н8М2Ф и сплава марки 36НХТЮ) предварительно подвергают механической обработке и промывают от смазочно-охлаждающей жидкости, затем помещают в сетчатый контейнер, загружают в однокамерную вакуумную электропечь и нагревают до температуры закалки 1020÷1060°C. Затем стальные детали выдерживают при температуре закалки и рабочем вакууме 7,5×10-5÷3,75×10-5 мм рт.ст. и, в завершении, быстро охлаждают при подаче чистого газообразного азота под давлением 1100÷6000 бар. По завершению процесса охлаждения до 50°C, детали выгружаются из вакуумной печи.
В результате такой закалки поверхность деталей получается чистой, с металлическим блеском, с соответствующими механическими свойствами.
Можно сравнить два способа режима закалки и выделить преимущества предлагаемого режима и недостатки прототипа:
1. Продолжительность предлагаемого режима меньше режима прототипа, так как не требуются дополнительные операции:
- перемещения деталей из камеры нагрева в камеру охлаждения;
- перенос деталей из печи в закалочный бак с маслом;
- дополнительная горячая промывка от масла в промывочном баке.
2. Улучшаются условия труда термиста при сохранении экологической чистоты процесса, который выполняет загрузку и выгрузку садки (деталей) и визуальный контроль выполнения заданной программы на конкретную термическую обработку. Удобство в работе достигается наличием программного обеспечения вакуумной электропечи, которая автоматически точно выполняет запрограммированный режим термической обработки по разработанной программе.
3. В результате рекомендованного режима закалки достигается практически бездеформационная термическая обработка окончательно механически обработанных деталей.
Достигаемый технический результат заключается в улучшении качества обрабатываемых деталей при сохранении экологической чистоты процесса, повышении уровня эксплуатационных свойств наиболее нагруженных и дорогостоящих деталей космических аппаратов (КА). Предусматривается снижение трудоемкости механической обработки сложнопрофилированных деталей и сокращение цикла их изготовления, расширение технических возможностей применения такого способа закалки на другие сплавы. Предусматривается также снижение энергоемкости, стоимости и трудоемкости обработки.

Claims (1)

  1. Способ закалки стальных деталей, включающий нагрев до температуры закалки в вакууме, выдержку и охлаждение, отличающийся тем, что нагрев, выдержку и охлаждение производят в однокамерной вакуумной электропечи, при этом нагрев деталей под закалку ведут до температуры 1020÷1060˚C, выдержку при указанной температуре проводят в вакууме 7,5×10-5÷3,75×10-5 мм рт.ст., а охлаждение осуществляют в среде газообразного чистого азота под давлением 1100÷6000 бар.
RU2014100526/02A 2014-01-09 2014-01-09 Способ закалки стальных деталей RU2562598C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014100526/02A RU2562598C2 (ru) 2014-01-09 2014-01-09 Способ закалки стальных деталей

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014100526/02A RU2562598C2 (ru) 2014-01-09 2014-01-09 Способ закалки стальных деталей

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014100526A RU2014100526A (ru) 2015-07-20
RU2562598C2 true RU2562598C2 (ru) 2015-09-10

Family

ID=53611354

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014100526/02A RU2562598C2 (ru) 2014-01-09 2014-01-09 Способ закалки стальных деталей

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2562598C2 (ru)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1064629A1 (ru) * 1981-06-30 1997-05-20 Я.И. Спектор Способ термической обработки стальных деталей
SU854030A1 (ru) * 1980-03-27 1997-05-20 А.М. Смирнов Способ термической обработки жаропрочных сталей и сплавов
RU2083687C1 (ru) * 1994-10-11 1997-07-10 Казанский государственный технический университет им.А.Н.Туполева Вакуумная установка для термической обработки изделий
US20030000611A1 (en) * 2001-06-19 2003-01-02 Kanto Yakin Kogyo Kabushiki Kaisha Method for continuous heat-treatment of metals under argon atmosphere
UA16592U (en) * 2006-02-20 2006-08-15 Univ Sevastopol Nat Technical Model of a high-pass filter

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU854030A1 (ru) * 1980-03-27 1997-05-20 А.М. Смирнов Способ термической обработки жаропрочных сталей и сплавов
SU1064629A1 (ru) * 1981-06-30 1997-05-20 Я.И. Спектор Способ термической обработки стальных деталей
RU2083687C1 (ru) * 1994-10-11 1997-07-10 Казанский государственный технический университет им.А.Н.Туполева Вакуумная установка для термической обработки изделий
US20030000611A1 (en) * 2001-06-19 2003-01-02 Kanto Yakin Kogyo Kabushiki Kaisha Method for continuous heat-treatment of metals under argon atmosphere
UA16592U (en) * 2006-02-20 2006-08-15 Univ Sevastopol Nat Technical Model of a high-pass filter

Also Published As

Publication number Publication date
RU2014100526A (ru) 2015-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Edenhofer et al. Carburizing of steels
CN102676752B (zh) 汽车锻件模具钢h13的热处理工艺
CN103934642B (zh) 一种钢材冷挤压工艺
CN103556106B (zh) 一种1Cr17Ni2合金材料高温真空渗碳层的制备方法
CN107245691B (zh) 金属材料复合热处理表面强化方法
US9028627B2 (en) Method for case hardening a component by means of oil jets and device for carrying out said method
Wołowiec-Korecka et al. System of single-piece flow case hardening for high volume production
Korecki et al. Single-piece, high-volume, and low-distortion case hardening of gears
RU2562598C2 (ru) Способ закалки стальных деталей
Han et al. A Research on Selective Carburization Process of Low Carbon Steel
CN111118261A (zh) 40CrNiMo锻造销轴的热处理工艺
JP2010172947A (ja) 超高温熱間鍛造方法
KR101488568B1 (ko) 고C-고Cr-(V)계 공구강의 잔유오스테나이트 최소화 및 잔유오스테나이트의 시효에 의한 마르텐사이트 조직으로의 변태를 억제, 안정화함에 의한 금형의 치수변화 방지 열처리 방법
KR20130005351A (ko) W-Mo-Cr-V-(Co)계 고속도공구강의 탄화물의 미세 석출 및 균일 분포에 의한 인성 향상 및 경도 증가 열처리 방법
EP3168313B1 (en) Low pressure induction carburization
RU2732138C1 (ru) Способ термической обработки сварных соединений термоупрочненного титанового сплава
CN105648448A (zh) 一种伞齿轮热处理工艺
CZ305587B6 (cs) Způsob tepelného zpracování ložiskové oceli
JP5130150B2 (ja) 高周波焼入れ方法および軸受部品
RU2324001C1 (ru) Способ термической и химико-термической обработки стальных изделий в вакууме
CN102392106A (zh) 30CrMnSiA合金结构钢的热处理工艺
Phi et al. Solution for heat treatment in quenching process of S45C steel small diameter machine parts having strong texture
CN105256242A (zh) 一种海洋石油开采设备用锻件毛坯的制造方法
TWI535857B (zh) Carburized Vos Tempering Slider for Linear Slide and Its Manufacturing Method
CN105312844A (zh) 轴承垫圈的加工工艺

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20210110