SU1678896A1 - Способ упрочнени стальных деталей - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к металлургии, в частности к химико-термической обработке , и может быть использовано в машиностроении дл  упрочени  поверхности упругих элементов. Целью изобретени   вл етс  повышение энергоемкости деталей преимущественно упругих элементов за счет снижени  модул  упругости путем создани  на их поверхности гетерогенной макроструктуры. В способе упрочнени  стальных деталей, включающем частичную цементацию поверхности -и последующую термообработку, цементацию ведут в твердом карбюризаторе через защитную медную маску, снабженную зигзагообразным или ромбическим узором шириной 1,0 - 1,5 мм, шагом 2,5 - 3,0 мм, выт нутом в направлении, нормальном к главным раст гивающим напр жени м, под углом 60 - 75°. Применение способа позвол ет в 1.1 раза повысить энергоемкость упругих элементов , 2 табл. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к металлургии, в частности к химико-термической обработке стальной поверхности деталей машин, и может быть использовано в машиностроении дл  упрочнени  поверхности упругих элементов.

Целью изобретени   вл етс  повышение энергоемкости деталей преимущественно упругих элементов за счет снижени  модул  упругости путем создани  на их поверхности гетерогенной макроструктуры.

На чертеже приведена схема, реализующа  способ.

В процессе упрочнени  стальных деталей , включающем частичную цементацию поверхности и последующую термообработку , цементацию ведут в твердом карбюризаторе через защитную медную маску,

снабженную зигзагообразным или ромбическим узором шириной 1,0 - 1,5 мм, шагом 2,5 - 3,0 мм, выт нутым в направлении, нормальном к главным раст гивающим напр жени м , под углом 60 - 75°.

Благодар  такой макроструктуре в металле образуютс  св оего рода зигзагообразные волокна, которые из-за упом нутого местного ослаблени  межатомных св зей (на месте стыка карбидов и твердого раствора ) подобны невполне сваренным между собой листам рессоры. Под действием раст гивающих нагрузок они работают не на раст жение, а на изгиб, обеспечива  зна- чительныеупругие перемещени , а следовательно , и заниженную жесткость.

Маска представл ет собой узорчатый медный слой, создаваемый гальваническим

О

XJ

00

с© ю

GN

осаждением меди через узорчатое лаковое покрытие, наносимое при помощи кисти или валика через трафарет.

Опыт и расчеты показывают, что чем больше выт нутость ромбического и зигзагообразного узора в направлении, нормальном к главным раст гивающим напр жени м, тем большим оказываетс  и снижение жесткости материала.

П р и м е р. На стальную пластину с содержанием углерода 0,17 - 0,22% через соответствующий трафарет кистью или валиком наноситс  узор из битумного лака (см. чертеж).

После обезжиривани  в содовом растворе и просушки пластину помещают в ванну с обычным кислым электролитом и покрывают слоем меди толщиной 0,02 мм в течение 30 - 40 мин при плотности тока 2 - 3 А/дм2. Затем пластину помещают в  щик с твердым карбюризатором и подвергают цементации при 930 - 950°С в течение 2 ч. После нормализации при 950°С в течение 15 мин провод т закалку с температуры 800°С в минеральном масле и дают отпуск при 400°С в течение 0,5 - 1 ч.

Экспериментальные результаты с указанием оптимальных диапазонов изменени  этих параметров и их вли ние на повышение энергоемкости упругих элементов представлены в табл. 1.

Работоспособность реальных деталей определ ют конструктивной прочностью, учитывающей как прочностные характеристики , так и запас пластичности материала и его способность сопротивл тьс  возникновению и развитию трещин:

Д К -оъ д,

где А- работоспособность. Дж/м3:

К - коэффициент перевода; оь - предел прочности, МПа;

д- пластичность %.

Образцы испытывают в услови х изгиба , предел прочности и пластичность определ ют из диаграмм напр жени  изгиба - деформаци .

Данные опытов приведены в табл. 2,

Также определ ют угол загиба «(на установке загиб-перегиб), при котором происходит разрушение образца или по вление макротрещины.

Таким образом, применение способа позвол ет в 1,1 раза повысить энергоемкость упругих элементов при одновременном повышении их работоспособности.

5

0

5

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ упрочнени  стальных деталей преимущественно упругих элементов, включающий частичную цементацию поверхности деталей и их последующую термообработку , отличающийс  тем, что, с целью повышени  энергоемкости деталей за счет снижени  модул  упругости путем создани  на их поверхности гетерогенной макроструктуры, цементацию ведут в твердом карбюризаторе через защитную медную маску, снабженную зигзагообразным или ромбическим узором шириной 1,0 - 1,5 мм, шагом 2,5 - 3,0 мм, выт нутым в направлении, нормальном к главным раст гивающим напр жени м, под углом 60 - 75°.

   Таблица 1

   /

   а)

   Таблица 2

   5)