RU2562598C2 - Способ закалки стальных деталей - Google Patents
Способ закалки стальных деталей Download PDFInfo
- 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
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)
- 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.
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)
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 |
-
2014
- 2014-01-09 RU RU2014100526/02A patent/RU2562598C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
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 |