SU1087566A1 - Способ упрочнени изделий из конструкционной стали - Google Patents

Abstract

СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ КОНСТРУКЦИОННОЙ СТАЛИ, включающий химико-термическую обработку с последующей непосредственной элект .роискровой обработкой, отличающийс  тем, что, с целью повьЕпени  эксплуатационной стойкости путем увеличени  толщины покрыти , прочности сцеплени  с основой и снижени  остаточных напр жений, химикотермическую обработку осуществл ют путем нитроцементации при 500-550 С при этом электроискровую обработку провод т при этих же температурах.

Description

СХ)

ел

05 О5 Изобретение относитс  к машиностроению и может примен тьс  дл  деталей из конструкционных сталей . Известен способ упрочнени  сталь ных изделий нитроцементацией 1 . К недостаткам данного способа относитс  длительность процесса дл  дости жени  необходимой толщины и не обеспечиваетс  необходима  прочность покрыти  . Известен способ упрочнени  сталь ных изделий, включающий цементацию и последующую электроискровую обработку С 2 3. Однако полученное покрытие облад ет значительной пористостью и хруп .костью, имеет недостаточную прочность сцеплени  с основой и толщину Наиболее близким к изобретению по технической сути и достигаемо х1у результату  вл етс  способ упрочнени  изделий из конструкционной стал включающий цементацию с непосредственной изотермической закалкой с вьщержкой при 200-300 0, которую совмещают с электроискровой обработ кой З 3. Данный способ обеспечивает повышение эксплуатационной стойкости изделий путем повышени  толщины пок рыти , крут щего момента, микротвер дости и снижени  остаточных напр же ний . Целью изобретени   вл етс . дальнейшее повьпление эксплуатационной стойкости.изделий из конструкционно стали путем увеличени  толащны покр ти , прочности сцеплени  с основой и снижени  остаточных напр жений. Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу упрочнени изделий из конструкционной стали, включающему химико-термическую обра ботку с последующей непосредственно электроискровой обработкой, химикотермическую обработку осуществл ют путем нитроцементации при 5DO-550 С а электроискровую обработку провод  при этих же температурах. При нитроцементации азот, диффун диру  в сталь вместе с углеродом, понижает температурную область существовани  -железа и оказывает существенное вли ние на степень насыщени  поверхностного сло  углерог .дом и глубину диффузии углерода, сп собству  интенсивному науглероживанию стали при более низких темпера62 турах (500-550°С), чем при цементации , что не оказывает отрицательного вли ни  на прочностные характеристики сталей и не вызывает деформацию деталей. Кроме того, предварительна  нитроцементаци  при 500-550 С способствует образованию диффузионного сло , насьпщенного азотом и углеродом, обеспечивающих более полное взаимодействие электродов при последующей электроискровой обработке. В результате более высокого сродства элементов к азоту, чем к углероду, первоначально образуютс  нитриды, а затем карбидь. Образование нитридов, имеющих твердость меньшую, чем карбидь, способствует уменьшению хрупкого разрушени  электродов при взаимодействии и тем самым повышает прочность сцеплени  с основой и уменьшает хрупкость сло . Карбиды, облада  более высокой твердостью, чем нитрид,ы, в свою очередь обеспечивают высокую износостойкость покрыти . Преимуи(еством предлагаемого способа также  вл етс  возможность уменьшени  остаточных напр жений в покрытии , так как процесс насыщени  и последующа  электроискрова  обработка ведутс  при повьшденных температурах, способствующих релаксации остаточных напр жений и уменьшению их глубины проникновени . Использование нитроцементации способствует насыщению стали азотом и углеродом при более низких температурах (500-550С), чем при цементации, что не вызывает коробление деталей и не приводит к снижению прочностных характеристик материала . Пример. Проводилась обработка образцов из стали 45 размерами: Ф10 и . 8 мм по различным технологическим режимам. Нитроцементацню проводили Б среде из смеси циановокислого кали  KCNO и циановокислого натри  NaCNO при следующем соотношении компонентов , %; KCNO 70, NaCNO 30. Последующую электроискровую обработку проводили на установке ЭФИ-46 твердым сплавом ВК-2 при 470-550°С по режиму: 60 А, И.; ЗОВ, МКФ, t 3 мин/см2. Дл  получени  сравнительньк данных исследовали образцы из стали 45, упрочненные по известному

способу. Результаты испытаний приведены в таблице.

Из результатов исследовани  следует , что обработка по предлагаемому способу обеспечивает повышение качества сло  путем увеличени  толщины покрыти , прочности сцеплени  с основой, увеличени  крут щего момента .

Электроискрова  обработка по пред лагаемому способу ниже приводит к хрупкому разрушению матариала анода, в результате толщина покрыти  снижаетс .

Электроискрова  обработка вьпие

550°С не приводит к существенному улучшению характеристик сло , поэтому  вл етс  нецелесообразной.

Использование предлагаемого способа обработки изделий из конструкционных сталей обеспечивает по сравнению с известными способами повьппение эксплуатационной стойкости , а также удешевление производства деталей вследствие замены инструментальной стали конструкционной и обработки пластической деформацией.

1 Нитроцементаци , t Т 30 мин, электроискрова  обработка сплавом ВК-2, t 470°С 2 Нитрицементаци ,

t , L 15 мин, электроискрова  обработка сплавом ВК-2, t 470°С

3Нитроцементаци ,

t 500°С, t 20 мин, электроискрова  обработка сплавом ВК-2, t 500°с

4Нитроцементаци , t 520 С

15 мин, электроискрова  обработка сплавом BK-2,t 520°С

Нитроцементаци  t 550 С 54 f 30 мин, электроискрова  обработка сплавом ВК-2, t 550°С

Нитроцементаци , t 530°С, 52 й 30 мин, электроискрова  обработка сплавом ВК-2,

t .530°С

Нитроцементаци , t 550 С 54

f 30 мин, электроискрова  обработка сплавом ВК-2, t

12

6,4

6,3

10;

7,8

6,3

3,0

8,4

65

5,6

8,2

.5

8,6

32

8,2

Цементаци , t 830°С,

Т 2,5 ч охл. в масло д 250С, электроискрова  обработка, сплавом ВК-2 (известный способ)

Цементаци , t , f 3 ч, охл. в масло до 300°С электроискрова  обработка ВК-2 (известный способ)

Продолжение таблицы

43

6,4

53

Claims (1)

1. СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ КОНСТРУКЦИОННОЙ СТАЛИ, включающий химико-термическую обработку с последующей непосредственной электроискровой обработкой, отличающийся тем, что, с целью повьшения эксплуатационной стойкости путем увеличения толщины покрытия, прочности сцепления с основой и снижения остаточных напряжений, химикотермическую обработку осуществляют путем нитроцементации при 500-550°С, при этом электроискровую обработку проводят при этих же температурах.

   >