SU1708872A1

SU1708872A1 - Способ упрочнени стальных изделий

Info

Publication number: SU1708872A1
Application number: SU904834905A
Authority: SU
Inventors: Владлен Васильевич Марусин; Владимир Петрович Костылев
Original assignee: Институт теплофизики СО АН СССР
Priority date: 1990-04-05
Filing date: 1990-04-05
Publication date: 1992-01-30

Abstract

Способ упрочнени стальных изделий. Изобретение относитс к металлургии, конкрётнр к поверхностной закалке при изготовлении станков и транспортной техники. Цель изобретени -увеличение ресурса работы изделий. Способ включает нагрев до температуры закалки ТВЧ в Многоимпульсном режиме: длительность импульса и паузы 0,03-0,(В и 0,02,-OJ с, удельна мощность в импульсе 10-50 кВт/см^, охлаждение водой. Способ позвол ет получить глубину закаленного сло 1-2 мм и повысить ресурс работы машин и механизмов (пары вал- втулка, шестерни и др.) в 1,5 раза. 1 табл.в^

Description

Изобретение относитс к металлургии, в маетностик поверхностной закалке стальных изделий, и может быть использовано при изготовлении станков и транспортнрй техники, i

Известен способ упрочнени стальных изделий поверхностной закалкой путем их нагрева высокочастотными импульсами с временами импульсов Гп менее 0,1 с и последующей автозакалкй при обливе детали водой. Упрочнение поверхностного сло стального издели в этом методе осуществл етс вследствие март1енситообразовани и диспергировани зерна в слое.

Однако известный способ не позвол ет получать глубину упрочненного сло более 0,5 мм вследствмв того, что при рабочей частоте 27 МГц проникновени пог л в деталь, определ юща глубину прогре

ва поверхности, мала. Дл повышени глубины упрочненного сло необходимо использовать более низкие частоты, что ведет к росту глубины проникновени ВЧ-пол в

детал ь (тол Щина скин-сло дг , глубины прогрева и вследствие этого к росту глубины закалки.

Наиболее близким к изобретению вл етс способ упрочнени стальных изделий поверхностной закалкой путем нагрева поверхности издели высбкочастотным полем НИЗКОЙ частоты 440 кГц с длительностью импульсов менее 0,1 с и гл.убйной прогрева до 1 мм и последующей автозакалки нагретого сло при обливе детали водой. Глубина упрочненного сло , в котором также имеет место мартенситообразование и диспергирование зерна, имеет пор док 1 мм. Более

высока глубина упрочнени по сравнению с аналогом св зана с применением более низкой рабочей частоты.

Однако способ-прототип не позвол ет получать глубину упрочненного сло более 1 мм при сохранении его высоких прочностных свойств. Причина заключаетс в том, что вследствие экспоненциального спада ВЧ-пол и энерговыделени в слое (от поверхности вглубь металла) верхние слои металла нагреваютс с максимальной скоростью. При нагреве они станов тс все более магнитопрозрачными дл пол (при достижении точки Кюри магнитна проницаемость /г , точка Кюри дл сталей 0f-1040 К), поле проникает на большую глубину , чем в начальной стадии процесса нагрева , однако поле не успевает проникнуть на глубину, достаточную дл получени упрочненного сло толщиной 1-2 мм, из-за того, что верхние слои, прилегающие к поверхности перегреваютс и происходит их вскипание.

Цель изобретени - увеличение ресурса работы стальных изделий путем повышени толщины упрочненного сло .

Изобретение иллюстрируетс следующим примером.

Пример. Обработке подвергают издели из СТ.45. Нагрев поверхности до температуры закалки не менее 900-1ООО С ведут импульсами высокочастотного пол частотой 440 кГц, использу генератор ВЧГ6-60/0,44, переоборудованный в импульсный режим работы. Устанавливают площадь однократной обработки 0,5-1,5 см, примен ют медные водоохлаждаемые индукторы с ферритовыми концентраторами энергии. Нагрев ведут в многоимпульсном режиме, при этом количество импульсов по меньшей мере три, длительнбсть импульсов составл ет 0,03-0,05 с, длительность паузы между импульсами составл ет Гп. 0,02-0,1 с, удельна мощность в импульсе 10-50 кВт/см. После нагрева осуществл ют охлаждение водой. Глубина упрочненного сло лежит в интервале мм.

Дл сравнени проводим закалку издеий по способу-прототипу (нагрев издели ВЧ до900°С, длительность импульса 0,030 ,08 с, охлаждение водой, глубина закаленного сло 0,4-0,85 мм). .

Данные после обработки по предлагаемому и известному способам приведены в таблице.

Повышение глубины упрочнени при многоимпульсной ВИЗ получено на р де

среднеуглеродистых сталей (ст.65, 40х, У8 и др.).

Таким образом, использовние предлагаемого способа упрочнени стальных изделий позвол ет получить упрочн ющий слой

в 1,5-2 раза большей глубины, че|и по известному способу, что позвол ет повысить ресурс работы машин и механизмов, в том числе, когда износ в 1-2 мм допустим (пары вал-втулка, направл ющие, шестерни, трубы перекачки и др.). Так, ресурс работы деталей экскаватора ЭКГ-8И, упрочненнь1х методом многоимпульсной ВИЗ, более чем в 1,5 раза выше по сравнению с ресурсом работы его деталей, упрочненных по стандартным способам.

Claims

Формула изобретени Способ упрочнени стальных изделий, включающий нагрев поверхности издели

высокочастотным полем импульсного типа и последующую закалку, отличающийс тем, что, с целью повышени ресурса работы изделий путем увеличени толщины упрочненного сло , обработку издели ведут в

многоимпульсном режиме, при этом количество импульсов по меньшей мере три, длительность одного Импульса и паузы составл ет 0,03-0,05 и 0,02-0,1 с, удельна мощность в импульсе 10-50 кВт/см .