SU1435627A1

SU1435627A1 - Method of strengthening steel articles

Info

Publication number: SU1435627A1
Application number: SU874225543A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Викторович Кулемин; Алексей Анатольевич Кулемин; Василий Алексеевич Осокин; Владимир Васильевич Лучшев; Петр Петрович Федоров
Original assignee: Кузнецкий металлургический комбинат им.В.И.Ленина
Priority date: 1987-04-06
Filing date: 1987-04-06
Publication date: 1988-11-07

Description

((

-)-)

Изобретение относитс к деформационной обработке стали, конкретно к пластическому поверхностному деформированию изделий с помощью ультразву ка.The invention relates to the deformation processing of steel, specifically to the plastic surface deformation of products using ultrasound.

Цель изобретени - повышение производительности процесса и увеличение эксплуатационной стойкости:валков путем повышени микротвердости их шеек. The purpose of the invention is to increase the productivity of the process and increase the operational durability of the rolls by increasing the microhardness of their necks.

На фиг. 1 представлена схема реализации спосрба| на фиг. 2 - то же, вид сбоку; на фиг. 3 - крива зависимости относительной микротвердости от рассто ни между торцом концент- ратора и обрабатываемой поверхностью по нормали.На схеме показаны изделие 1, обрабатываема поверхность 2, стальные пирики 3, рабоча камера 4, торец 5 ступенчатого концентратора, магнито- стрикционный преобразователь 6 и датчик 7 контрол амплитуды смещени .FIG. 1 shows the implementation scheme of sposb | in fig. 2 - the same, side view; in fig. 3 shows the dependence of the relative microhardness on the distance between the end face of the concentrator and the treated surface along the normal. The diagram shows product 1, treated surface 2, steel pyriki 3, working chamber 4, end of 5 speed concentrator, magnetostriction converter 6 and sensor 7 control of displacement amplitude.

Способ осуществл етс следующим образом.The method is carried out as follows.

Изделие 1 вращают вокруг своей оси со скоростью 1-3 об./мин5 а обработка рабочей поверхности 2 ведетс стальными шариками 3 диаметром 2-А мм наход щимис в рабочей камере 4. Ки- нетическую энергию им сообщает ступенчатый концентратор, свободный торец 5 которого имеет криволинейную поверхность, подобную обрабатываемой.The product 1 is rotated around its axis at a speed of 1-3 rev / min5 and the working surface 2 is machined with steel balls 3 with a diameter of 2-A mm located in the working chamber 4. They are supplied with kinetic energy by a stepped concentrator, whose free end 5 has curved surface similar to the treated.

Ступенчатый концентратор, соединен ный с магнитострикционным п реобразова телем 6, перемещают вдоль обрабатьгеа- емой поверхности, его свободный торец расположен от обрабатываемой поверхности на рассто нии рассчитанном по нормали:A step concentrator connected to the magnetostrictive transducer 6 is moved along the surface to be treated, its free end is located from the surface to be treated at a distance calculated along the normal:

3,3,

(ll ,4-16,0) . М7Щ(ll, 4-16,0). M7SCH

Амплитуда смещени торца концент- ратора 5 50-100 мкм. Контроль амплитуды смещени проводитс электромагнитным датчиком 7. Коэффициенты восстановлени ступенчатого титанового концентратора и материала заготов- КИ М;, и М соответственно 0,96 и 0,94. Микротвердость до обработки Hju, микротвердость после обработкиThe amplitude of the displacement of the end face of the concentrator is 5–50–100 µm. The displacement amplitude is monitored by an electromagnetic sensor 7. The recovery coefficients of the stepped titanium concentrator and the material of the workpiece are MI ;, and M, respectively, 0.96 and 0.94. Microhardness before processing Hju, microhardness after processing

JU V Ju v

Пример. Диаметр шариков равен 3,0 мм, ,6 см. Величина относительной микротвердости заготовки ,94. Example. The diameter of the balls is 3.0 mm, 6 cm. The magnitude of the relative microhardness of the workpiece, 94.

,. ,

QQ

|5| 5

20 20

2525

ЗО ZO

, дд dd

45 gg 45 gg

5555

П р и м е р 2. ,0 мм, ,1 см, .o-N94.PRI mme R 2., 0 mm, 1 cm, .o-N94.

П р и м е р 3. ,0 мм, 3-1,8 см, Н(/Н,1,„-2,26.PRI me R 3., 0 mm, 3-1.8 cm, N (/ H, 1, „- 2.26.

П р и м е р 4. ,0 мм; ,0 см,PRI me R 4., 0 mm; , 0 cm,

5. five.

П р и м е р 5. ,0 мм, ,5 см, (U«-1.5.PRI me R 5., 0 mm, 5 cm, (U "-1.5.

Из фиг, 3 следует, что на,ибольший прирост микротвердости происходит при расположении торца концентратора от обрабатываемой поверхности на рассто нии Sg„т, l,8 СМ, определ емом по нормали. При обработке поверхности издели без регламентированного рассто ни по известному способу, величина относительной микротвердости составл ет 1,8.It follows from FIG. 3 that a large increase in microhardness occurs when the end of the concentrator is positioned from the surface to be treated at a distance Sg т t, l, 8 CM, defined by the normal. When processing the surface of the product without a specified distance by a known method, the relative microhardness is 1.8.

Врем обработки издели предлагаемым способом по сравнению с известным : сокращаетс , а производительность процесса возрастает в 2-3 раза. Кроме того, повьщгение микротвердости шейки приводит к увеличению эксплуатационного срока службы валка в 1,3-1,5 раза, Вращение издели и перемещение концентратора вдоль обрабатьшае- мой поверхности в процессе упрочнени его стальными шариками повьшает равномерность обработки по всей поверхности . Обработка изделий с криволинейной поверхностью стальными шариками, приводимыми в движение ступенчатым концентратором с поверхностью торца, подобной обрабатьшаемой, позвол ет повысить равномерность упрочнени и исключить, образование м гких участков .The processing time of the product by the proposed method in comparison with the known: is reduced, and the productivity of the process increases by 2-3 times. In addition, increasing the microhardness of the cervix leads to an increase in the service life of the roll 1.3-1.5 times. Rotation of the product and movement of the concentrator along the surface during the process of hardening it with steel balls increases the uniformity of processing across the surface. Processing products with a curved surface with steel balls, driven by a stepped concentrator with an end surface similar to the surface, improves the uniformity of strengthening and eliminates the formation of soft sections.

1one

Claims

1. A method of hardening steel products, mainly rolls of the rolls, including surface treatment of the product with steel balls set in motion by a step-like concentrator with a free end located at a predetermined distance from the surface being treated, which is to increase the productivity of the process and increase the operational durability of the rolls by increasing the microhardness of their necks, the peers are driven by the end of the concentrator with awn, such processed, the distance S from the end of the concentration.

torus to the treated surface normal set by the ratio

.-, n, 4-16.0) .--.

where d is the diameter of the steel balls; J (is the displacement amplitude of the concentrator end;

M, IM are the recovery factors for the materials of the concentrator and the product, respectively, and the product is given a rotational motion.

2. A method according to claim 1, characterized in that the concentrator is moved: along the surface to be treated.

O.S

9ig.2

1.52

L, cn