SU1518392A1 - Способ термической обработки серых чугунов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области машиностроени  и может быть использовано при термической обработке изделий, изготавливаемых из серого чугуна. Цель изобретени  - повышение износостойкости изделий. Способ включает последовательно выполн емые объемную закалку, отпуск при 380-420°С и лазерную закалку с оплавлением поверхности. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к машиностроению и может быть использовано при термической обработке изделий, изготавливаемых из серого чугуна.

Цель изобретени  - повьш1ение износостойкости чугунных изделий.

Согласно предлагаемому способу повышение износостойкости чугунных изделий достигаетс  путем оптимального режима предварительной термической обработки и последующей лазерной закалки с оплавлением поверхности. Па интенсивиость износа серого чугуна кроме структуры металлической основы большое вли ние оказывает наличие графита,

В результате проведенных исследований определ ют режим предварительной термической обработки перед лазерной закалкой с оплавлением поверхности , который включает объемную закалку и отпуск в узком интервале температур ( 20° С).

На чертеже рриведен график зависимости степени износа от предварительной термообработки и последукщей лазерной закалки. Из графика видно, что отпуск в интервале температур 300-500 С позвол ет повысить износостойкость материала (пунктирна  ли - ки ) в 2-4 раза по сравнению с исходным состо нием, т.е. без предварительной обработки. В то же врем  применение отпуска в интервале 380-420°С позвол ет повысить износостойкость еще в 2-3 раза (сплошна  лини ).

Предварительна  объемна  закалка обеспечивает более равномерное распределение структурных составл ющих и твердости по глубине закаленного лазерным облучением сло  по сравнению с исходным неупрочненным состо нием. Кроме того, в исходно необработанном сером чугуне при лазерной закалке возможно одновременное формирование нар ду с продукта ш мартенситного превращени  продуктов перлитного с осуществлением ферритообразоват1Я. Феррит- на  составл юща  структуры исходного чугуна стимулирует процесс феррито (Л

ел

00 00

ю

образовани  при последующем лазерном нагреве.

Однако при этом определ ющую роль при изнашивании приобретает промежуточный после объемной закалки отпуск При температуре отпуска менее 380 С происходит интенсивный износ упрочненного лазером чугуна путем шелушени  сло  в результате высокой xpyn-i кости металлической основы в св зи с отсутствием условий релаксации и перераспределени  энергии жесткой подложкой закаленного состо ни , а при температуре отпуска выше 400- 420 с значительному изнашиванию способствует разупрочнение основы, приближа  состо ние И свойства материала к исходному неупронненному,

При термообработке серых чугунов температура лазерного нагрева приобретает важное значение. Нагрев на тек пературу аустенизации при интенсивном нагреве источником концеитрирова- ной тепловой энергии (лазерным лучом) оказываетс  недостаточным при исходном неоднородном строении металлической марицы серых чугунов при наличии структурно обособленной ферритно составл ющей в св зи с необходимостью протекани  диффузионных процессов перераспред леии  элементов и сдвига в область высоких температур. Наиболее оптимальным режимом  вл етс  нагрев до температур легкого оплавлени  поверхности Глубокое проплавление в св зи с неуправл емостью ведет к чрезмерному крат рообразованию, испарению металла и трещинообразованию,

Пpедлaгae fcIй способ осуществл ют следующим образом.

Издели  из чугуна типа С420 закаливают от температур, нагрева 900- 1000°С в масле или воде. После закал

ки осуществл ют отпуск при 380-420°С в течение 1-1,5 ч и подвергают нагреву лазерным лучом до легкого оплавлени  поверхности. Охлаждение осуществл ют теплоотводом в массу издели .

Пример, Провод т термическую обработку образцов из чугуна С420 дл  испытани  на машине трени  МИ-1 по схем.е кольцо - кольцо с проскальзыванием . Контртелом служат кольца из ст, Р6М5, обработанные на твердость HRS 65, Износ определ ют взвешиванием на аналитических весах. Про вод т испытание на сухое трение при нагружении 600 И в течение 60 мин.

Режим термической обработки и результаты испытаний приведены в таблице .

Режим термической обработки

Износ, мг

Известный

Исходное состо ние «

лазерна  закалка0,0930

Предлагае« 1й

Закалка - +

лазерна  закалка0,0083

Как следует из данных таблицы, об- работка по предлагаемому способу по сравнению с известным позвол ет значительно повысить износостойкость.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ термической обработки серы; чугунов, включающий лазерную закалку с оплавлением поверхности, отличающийс  тем, что, с целью повышени  износостойкости изделий, предварительно провод т объемную закалку и отпуск при 380-420 С,

   Of

   I

   0.02

   200

   300WO 500 SOU

   Tenneoamupa npedSapt/- тельного отпуска, °c