SU1749251A1 - Способ упрочнени поверхности изделий - Google Patents

Abstract

Использование: изобретение относитс  к термической обработке стали с помощью концентрированного источника энергии, конкретнее нагрев трением от быстровра- щающегос  диска, и может быть использовано в машиностроении при восстановлении изношенных деталей. Сущность: обработку быстровращающимс  диском ведут за два прохода: первый осуществл ют при удельном давлении диска на упрочн емую поверхность равном 1-1,5 МПа, второй - при удельном давлении 3,0- 4,0 МПа. После этого провод т старение при температуре 260-280°С в течение 3 ч.

Description

Изобретение относитс  к машиностроению и может быть использовано в судостроении при изготовлении и восстановлении изношенных деталей.

Известен способ упрочнени  металлических изделий, включающий нагрев трением , деформацию с последующей механической обработкой и охлаждение, причем нагрев трением при упрочнении наплавленных изделий ведут до оплавлени  поверхности.

Недостатком известного способа  вл етс  значительное изменение геометрических размеров упрочн емых поверхностей, а также то, что при последующей механической обработке часть упрочненного сло  снимаетс , что приводит к утонению упрочненного сло .

Известен способ поверхностного упрочнени  деталей, включающий пластическую деформацию стальным диском, вращающимс  со скоростью 33-69 м/с при удельном давлении на поверхности 0,3-0,5 МПа. После этого провод т старение при 190-210°С в течение 10-12 ч.

Недостатком известного способа  вл етс  незначительна  толщина упрочненного сло  (0,3-0,4 мм) и недостаточна  его твердость (HRC 50), Старение при 190- 210°С в течение 10-12 ч, не приводит к распаду остаточного аустенита, необходимого дл  повышени  коррозионной стойкости, износостой кости.

Целью изобретени   вл етс  улучшение качества издели  путем увеличени  толщины упрочненного сло .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу упрочнени  поверхности изделий, преимущественно из цементированных сталей, включающему проход по поверхности быстровращающимс  диском с заданным давлением на поверхность и последующее искусственное старение издели  при заданной температуре, проход диском осуществл етс  в два этапа, сначала при давлении 1,0-1,5 МПа, затем при давлении 3,0-4,0 МПа, а старение провод т при 260-280°С.

Обработка упрочн емой поверхности быстровращающимс  диском в два прохода в указанных режимах позвол ет увеличить

СО

с

2

о ю ел

толщину этого сло . Первый проход диска, который осуществл ют при удельном давлении 1,0-1,5 МПэ, позвол ет получить упрочненный слой небольшой толщины, как подготовительный под упрочнение большей глубины при повторном проходе. За первый проход диска на цементированной поверхности формируетс  упрочненный слой, имеющий мартенситно-аустенитную структуру (толщина сло  0,1-0,2 мм). При повторном проходе при давлении 3,0-4,0 МПа в поверхностном упрочн емом слое возникают значительно большие, чем при одноразовом проходе, силовые и температурные пол , что приводит к большей глубине пластической деформации и возрастанию величины температуры на поверхности. Толщина упрочненного сло  увеличиваетс  на 40- - tOO%.

Увеличение толщины и твердости упрочненного сло  достигаетс  за счет увеличени  температурно-силовых полей, а также за счет растворени  углерода, св занного карбидами в цементированном слое перед повторным упрочнением, что измен ет кинетику аустенизации и измен ет положение динамических точек фазовых превращений (ACi и АСз), понижа  точку АСз, в результате чего наличие начальной закаленной структуры приводит к большей толщине упрочненного сло .

Только последующее старение упрочненного сло  при 260-280СС приводит к распаду остаточного аустенита на 80-90%. Полученные белые слои обладают повышенной износо- и коррозионной стойкостью, имеют твердость выше HRC 60.

Пример. Упрочнение провод т при восстановлении головок поршней. Упрочнению подвергают рабочие поверхности пере- мычек поршн  из стали 10 X СНД предварительно цементированных на глубину 1 мм. Упрочнение провод т быстро- вращающимс  стальным диском, наплавленным стелитом (ВЗК), вращающимс  со скоростью 60 м/с, за два оборота - предварительный проход при давлении

Рпред (см. табл.1, по горизонтали) и окончательный проход при давлении Ррез (см. табл.1 по вертикали). Дл  получени  сравнительных данных провод т замеры толщины

упрочненного сло  при различных давлени х диска на обрабатываемую деталь, в том числе и Рпред 0,0 МПа, т.е. при одном проходе диска дл  упрочнени  давлением ге$ Скорбеть вращени  упрочн емой поверхности была посто нной равной 0,3 м/с. После упрочнени  деталь подвергают старению в термопечи в течение 3 ч в интервале температур 20-350°С. Методом рентгеновского фазового анализа определ ют

концентрацию остаточного аустенита в упрочненном слое. Одновременно провод т контроль за сохранением свойств стали, определ ют твердость. Результаты замеров толщины упрочненного сло  в мм сведены в

табл.1, данные по концентрации остаточного аустенита --в табл.2.

Как видно из табл.1 и 2, оптимальна  толщина упрочненного сло , наход ща с  и пределах 1,1-1,5 мм, получена при усилии

прижати  диска к обрабатываемой детали за первый проход Рпред 1,0-1,5 МПа, второй проход - 3,0-4,0 МПа, а старение необходимо проводить в пределах 260-280°С. Увеличение толщины упрочненного

сло  и распад остаточного аустенита в этом слое повышает его эксплуатационные качества .

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ упрочнени  поверхности изделий преимущественно из цементированных сталей, включающий проход по поверхности быстровращающимс  диском с заданным давлением на поверхность и последующее искусственное старение издели  при заданной температуре, отличающийс  тем, что, с целью-улучшени  качества издели  путем увеличени  толщины упрочненного сло , проход диском осуществл етс  в два этапа, сначала при

   давлении 1,0-1,5 МПа, затем - при давлении 3,0-4,0 МПа, а старение провод т при 260-280°С.

   Т а б л и ц а 1

   Таблица2