SU1090733A1

SU1090733A1 - Method for surface hardening of steel products

Info

Publication number: SU1090733A1
Application number: SU823399478A
Authority: SU
Inventors: Михаил Николаевич Бодяко; Павел Семенович Гурченко; Алексей Алексеевич Шипко
Original assignee: Физико-технический институт АН БССР
Priority date: 1982-02-18
Filing date: 1982-02-18
Publication date: 1984-05-07

Abstract

СПОСОБ ПОВЕРХНОСТНОГО УПРОЧНЕНИЯ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ, включающий индукционный нагрев и вьщержку, совмещенную с иитррцемен ацией, отличающийс тем, что, с целью повышени эксплуатационной стсАкости путем обеспечени требуемого распределени свойств по сечению, пос ле- вьвдержки производ т охлаждение до 400-600 С с последующим повторным индукционным нагревом поверхности, на зад;анную глубину до температу закалки и закалку. .A METHOD FOR SURFACE STRENGTHENING OF STEEL PRODUCTS, which includes induction heating and a holder combined with sintered carbonization, characterized in that, in order to increase the operating rate by providing the required distribution of properties over the cross section, after the end of treatment, it will cool down to 400-6-6-6-6-6-6-6-6-6-6-6-6. induction heating the surface on the back; this depth to the temperature of quenching and quenching. .

Description

(А(BUT

С Изобретение относитс к области термической обработки и предназначен дл упрочнени изделий, работающих в услови х интенсивного износа. Известен способ поверхностного упрочнени стальйых изделий, включаю щий ннтроцементацию;, объемную и поверхностную закалку flj Недостатком данного способа вл етс то, что дл получени диффузион ного сло толщиной 0,2-0,3 мм нагрев провод т при высоких температурах, чтобы сократить длительность нроцесса , а это при непосредственной закал ке ведет к огрублению структуры. Кро ме того, проведение повторного нагре ва, увеличивает производственные затраты и короблеиие изделий. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и Достигаемо му результату вл етс способ поверх ностного уйрочиени стальных изделий включающий индукционный нагрев и вьадержку, совмещенную с одновреме г Иой подачей в зону нагрева азот- и углеродсодержащих веществ 2|, Однако при осуществлении этого сп соба происходит глубинш нагрев изг дели до закалочных температур, чТо не позвол ет обрабатывать детали из обычных среднеуглеродистых и легированных сталей, а при обработке сталей пониженной прокаливаемостн вл етс причиной повыщенного короблени издели ; непосредственна закалка после завершени процесса насьвцени приводит к огрублению структуры упрочн емого сло . Целью изобретени вл етс повышение эксплуатационной стойкости стальных изделий путем обеспечени требуемого распределени свойств по сечению. Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу поверхности ного упрочнени стальных изделий, включающему индукционный нагрев с вьщержкой, совмещенной с нитроцементацией , после вьщержки производ т о: ал;цение изделий до 400-600°С с последующим повторным индукционным нагревом поверхности на заданную глубину до температуры закалки и закалку . В процессе регулируемого охлаждени до температуры перлитного распада аустенита, завис щей от марки стали, скорости охлаждени и требуемой дисперсности и твердости продуктов распада, наход щейс в интервале 400-600 0, и поверхностной закалки с применением индукционного нагрева формируютс следующие .три зоны упрочнени : иитроцементованна закаленна со структурой мартенсита и ос- таточного аустенита, закаленна токами , высокой частоты со структурой мартенсита и тростомартенсита закалки , упрочненна сердцевина, имеюща перлитную структуру. П р и м е р. Проводилась нитроцементаци рабочей зоны поверхности осей саттелита из стали 40Х при 11 lofc в течение 150 с при индукционном нагреве , после чего следовало подстуживание со скоростью, обеспечивающей исполнение способа на граничные значени температурного интервала, иповерхностна закалка с индукционного нагрева на глубину 2-3 мм. Глубина закаленной зоны обрабатываемой детали должна быть строго регламентирована . Дл получени сравнительных данных проводали нитроцементацию деталей из сталей 55ПП и 40Х по известному способу, а также термообработку по базовой технологии, заключающейс в цементации стали 25ХГТ при в течение 12-13 ч на глубину 1,61 ,9 мм, последующем охлаждении, объeMioM нагреве до закалочной температуры , закалке и отпуске. Результаты, полученные при исследовании обработанных деталей, приведены в таблице.The invention relates to the field of heat treatment and is intended for strengthening products operating under conditions of intense wear. The known method of surface hardening of steel products, which includes carbonization; volume and surface hardening flj. The disadvantage of this method is that to obtain a diffusion layer with a thickness of 0.2-0.3 mm, heating is carried out at high temperatures to shorten the process time. , and this, with the direct quenching, leads to the coarsening of the structure. In addition, reheating increases production costs and contributes to products. The closest to the invention to the technical essence and the achieved result is the method of surface hardening of steel products including induction heating and a holder combined with simultaneous supply of nitrogen and carbon-containing substances into the heating zone 2 | heating from a fuse to quenching temperatures, which prevents the machining of parts from conventional medium carbon and alloyed steels, and when processing steels with reduced hardenability, is the cause of ovarian warping; direct hardening after the completion of the process of nascene leads to a coarsening of the structure of the reinforced layer. The aim of the invention is to increase the operational durability of steel products by providing the desired distribution of properties over the cross section. The goal is achieved by the fact that, according to the method of surface hardening of steel products, including induction heating with a rod combined with carbonitriding, after a vacuum, the products are produced up to 400-600 ° C, followed by repeated induction heating of the surface to a predetermined depth tempering temperature and quenching. In the process of controlled cooling to the temperature of pearlite decomposition of austenite, depending on the steel grade, cooling rate and the required dispersion and hardness of the decomposition products in the range of 400-600 0 and surface hardening using induction heating, the following hardening zones are formed: nitro cemented hardened with the structure of martensite and residual austenite, hardened by currents, of high frequency with the structure of martensite and hardening marginsite, hardened core with pearlitic steel ukturu. PRI me R. Carbon nitration was carried out on the working surface of the axes of sattel from steel 40X at 11 lofc for 150 s during induction heating, followed by cooling at a rate that ensures the performance of the method to the boundary values of the temperature interval and surface hardening from induction heating to a depth of 2-3 mm. The depth of the hardened zone of the workpiece must be strictly regulated. To obtain comparative data, carbonitriding of parts from 55PP and 40X steels was carried out according to a known method, as well as heat treatment according to the basic technology consisting in cementation of 25HGT steel for 12-13 hours to a depth of 1.61.9 mm, subsequent cooling, the volume of MioM heated to quenching temperature, quenching and tempering. The results obtained in the study of machined parts are shown in the table.

о счabout

0000

о счabout

0000

юYu

чОcho

I рI p

чОcho

ГОGO

оabout

соwith

«с"with

-а{N1-a {N1

()()

гоgo

inin

||

0000

о гоabout go

оabout

ш.sh.

счsch

гоgo

огоwow

vOvO

)II)

II

ооoo

о «лabout "l

осоOso

vrгмvrгм

СП vOSP vO

чОчОwhat what

iЛiЛ

оabout

vCv)vCv)

vOvO

го Tigo ti

гоgo

А BUT

«"

о о -about o -

ч h

1Л Oi т «1L Oi t "

со о п о ст « соco o p o st “co

ICaK видно иэ таблицы, использова ние предлагаемого способа позвол ет достигнуть высокой твердости обрабатываемой поверхности (более 60 HRC), получить строго регламентированную глубину закаленного сло (3 мм) и требуемую глубину нитроцементации. Упрочне{Гиё конкретной детали по известному способу не может быть применено как при использовании конструкционных сталей, так и сталейICaK can be seen from the table, the use of the proposed method allows to achieve high hardness of the treated surface (over 60 HRC), to obtain a strictly regulated depth of the hardened layer (3 mm) and the required depth of carbonitrization. Strengthened {Gyo specific details of a known method can not be applied when using structural steels and steels

пониженной прокаливаемости, так как в процессе обработки происходит сквозной прокал издели . Продолжительность процесса при обработке по базовой технологии составл ет 12 ч по сравнению с 7-8 мин по предлагаемому спосо-; бу, кроме того, осуществление 6a3OBcrit технологии специальной защиты участков, высока , твердость на которьсс недопуста-, ма.low hardenability, as in the process of processing there is a continuous calcination of the product. The processing time for processing according to the basic technology is 12 hours compared to 7-8 minutes according to the proposed method; bu, in addition, the implementation of 6a3OBcrit technology of special protection of sites, is high, the hardness of which is inadmissible, ma.

Claims

METHOD FOR SURFACE HARDENING OF STEEL PRODUCTS, including induction heating and holding combined with nitrocarburizing, characterized in that, in order to increase operational stability by ensuring the required distribution of properties over the cross section, after cooling, they are cooled to 400-600 ° С followed by repeated induction heating of the surface to a predetermined depth to the temperature of hardening and hardening.

g (Λ

C>

ί 1090733