SU1752828A1 - Method of hardening steel pieces - Google Patents
Method of hardening steel pieces Download PDFInfo
- Publication number
- SU1752828A1 SU1752828A1 SU904845886A SU4845886A SU1752828A1 SU 1752828 A1 SU1752828 A1 SU 1752828A1 SU 904845886 A SU904845886 A SU 904845886A SU 4845886 A SU4845886 A SU 4845886A SU 1752828 A1 SU1752828 A1 SU 1752828A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- cementation
- pattern
- heat treatment
- zigzag
- rhombic
- Prior art date
Links
Landscapes
- ing And Chemical Polishing (AREA)
Abstract
Использование: изобретение относитс к химико-термической обработке сталыпк деталей, в частности к цементации и последующей локальной поверх- ност ю пластической деформации. Сущность изобретени : на стальное изделие нанос т лаковый узор, провод т электролитическое травление мест, не покрытых лаком, нанос т медную маску на выступающие участки, после чего провод т цементацию, термообработку и „ поверхностную пластическую ефор- мацию выступающих нецементованньтх участков при комнатной температуре. 2 ил ., 1 табл.Usage: the invention relates to the chemical heat treatment of steel components, in particular to cementation and the subsequent local surface plastic deformation. Summary of the Invention: A lacquer pattern is applied to a steel product, electrolytic etching of uncoated places is applied, a copper mask is applied to prominent areas, and then cementation, heat treatment and surface plastic ejection of exposed non-cemented areas are performed at room temperature. 2 ill., 1 tab.
Description
Изобретение относитс к химико- термической обработке, в частности к цементации, и последующей локальной поверхностно-пластической деформации с целью повьапёни долговечности стальных деталей посредством создани гетерогенной макроструктуры поверхности .The invention relates to chemical heat treatment, in particular to cementation, and subsequent local surface plastic deformation in order to increase the durability of steel parts by creating a heterogeneous macrostructure of the surface.
Известно, что существует св зь между характеристиками выносливости материала и его прочностью и твердостью . Если принимать меры только дл повышени прочности, то это может . оказатьс недостаточным дл увеличени выносливости, в том числе и дол говечности. Упрочнение приводит к затруднению зарождени усталостных трещин . Если при этом существенно снизитс пластичность, то распространение уже возникшей трещины будет облегчено . Поэтому наиболее правильно ориентироватьс на коррел цию с, каким-либо сочетанием прочностных и пластических свойств:It is known that there is a relationship between the endurance characteristics of a material and its strength and hardness. If you take measures only to increase strength, it can. prove inadequate to increase endurance, including durability. Reinforcement leads to difficult nucleation of fatigue cracks. If plasticity is significantly reduced, the spread of an already formed crack will be facilitated. Therefore, it is most appropriate to focus on correlation with any combination of strength and plastic properties:
rt - n 9ftrr Fi л «;,„ (1+VM1-W Сц - 0,260Ц1 - 0, In IT---y-T--.J,rt - n 9ftrr Fi l ";," (1 + VM1-W Sc - 0.260TS1 - 0, In IT --- y-T -. J,
где о, - предел выносливости, Iffla, CTg - предел прочности, МПа%, (J/ - конечное относительное сужение;where o is the endurance limit, Iffla, CTg is the ultimate strength, MPa%, (J / is the final relative narrowing;
(|)„ - наибольшее равномерное сужение .(|) „- the greatest uniform narrowing.
Таким образом, дл повышени долговечности необходимо так упрочнить деталь, чтобы при этом ее пластич- ность не уменьшалась. Так как большинство упрочн ющих обработок металла приводит к увеличению твердости и прочности, но снижению пластичности , то возможности гомогенных материалов близки к исчерпанию. Совмещение этих противоположных свойств возможно созданием материала с неодно- редкой (гетерогенной) закономерно ме- н ющейс макроструктурой поверхности. Известны способы получени структурно-неоднородных материалов на о/-Thus, in order to increase durability, it is necessary to strengthen the part in such a way that its plasticity does not decrease. Since the majority of hardening metal treatments lead to an increase in hardness and strength, but a decrease in ductility, the possibilities of homogeneous materials are close to exhaustion. The combination of these opposite properties is possible with the creation of a material with an irresistible (heterogeneous) regularly changing macrostructure of the surface. Known methods for the preparation of structurally inhomogeneous materials on o / -
ЧH
сл кэsla
0000
юYu
0000
нове сталей аустенитного и ттервходного классов, где сначала производ т локальную пластическую деформацию со степенью деформации 5 больше 40%, а затем общую пластическую деформацию с о менее 30%. В зоне деформации образуетс мартенсит, а матрица остаетс аустенитной. Таким образом, можно создавать сетку мартенсита с любой заданной конфигурацией, состо щей из участков с различной твердостью и пластичностью структурных составл ющих .new steels of austenitic and t tervochod classes, where local plastic deformation is first carried out with a degree of deformation of 5 greater than 40%, and then the total plastic deformation is about 30%. In the deformation zone, martensite is formed, and the matrix remains austenitic. Thus, it is possible to create a martensite grid with any given configuration consisting of sections with different hardness and ductility of structural components.
Недостатком этого способа вл етс его неприменимость к углеродистым i стал м.The disadvantage of this method is its inapplicability to carbon i became m.
Известен способ создани гетерогенной макроструктуры, где после про- ведени термической или термопласти- There is a method of creating a heterogeneous macrostructure, where, after conducting thermal or thermoplastic
j j
00
получени гетерогенной структуры и механических свойств. Узор фиксируетс электролитическим травлением в 10%- ном водном растворе NaCl в течение 10-15 мин. Глубина травлени 0,15- 0,20 мм. Она определ етс из формулыobtain a heterogeneous structure and mechanical properties. The pattern is fixed by electrolytic etching in 10% aqueous NaCl solution for 10–15 min. The etching depth of 0.15-0.20 mm. It is determined from the formula
г KG6h2Mr. KG6h2
СЁНТ Synt
где С - глубина травлени , мм{where C is the depth of etching, mm {
К - коэффициент, учитывающий глубину распространени наклепа Ј h - глубина цементованного сло ,K - coefficient taking into account the depth of work hardening Ј h - depth of the cemented layer,
MMJMMJ
П - модуль упругости матрицы,P is the modulus of elasticity of the matrix,
МПа« Н - толщина детали, ммMPa "N - thickness of the part, mm
z | Хфиг.2).z | Figure 2).
ческой обработки сталь подвергают то |чечной или линейчатой закалке или отпуску.Steel is hardened or tempered or tempered.
i Недостатком способа вл етс слож- ность и дороговизна необходимого оборудовани ,i The disadvantage of this method is the complexity and high cost of the necessary equipment,
Известен способ упрочнени сталь- ных упругих элементов, где гетерогенную поверхность получают путем цементации через защитную медную маску. Дополнительного повышени прочности можно добитьс , если нецементованные участки подвергнуть поверхностной пластической деформации при комнатной температуре, в результате которой цементованные участки окажутс предельно сжатыми и в процессе работы детали, будут в меньшей степени подвергатьс действием раст гивающих напр жений .There is a known method of hardening steel elastic elements, where a heterogeneous surface is obtained by cementation through a protective copper mask. Additional strength can be achieved if uncemented sections are subjected to surface plastic deformation at room temperature, as a result of which cemented areas will be extremely compressed and, in the process of operation, the parts will be less subjected to tensile stresses.
Целью изобретени вл етс увеличение долговечности стальных деталей путем увеличени прочности при сохранении пластичности созданием гетерогенной макроструктуры.The aim of the invention is to increase the durability of steel parts by increasing strength while maintaining ductility by creating a heterogeneous macrostructure.
Поставленна цель достигаетс тем, что после проведени химико-термической обработки через защитную маску деталь подвергаетс дополнительной поверхностно-пластической деформации.This goal is achieved by the fact that after conducting chemical-thermal treatment through a protective mask, the part undergoes additional surface-plastic deformation.
На Аиг.1 и 2 приведены схемы, реализующие способ.On Aig.1 and 2 shows the scheme that implements the method.
Способ осуществл етс следующим образом.The method is carried out as follows.
На стальную пластинку из-стали 20 нанос т через трафарет лаковый . узор заданной геометрии (фиг.1). Предлагаемые размеры узора вл ютс опти- мальными с точки зрени технологииA steel plate of steel 20 is applied through a lacquer stencil on a steel sheet. pattern of a given geometry (figure 1). The proposed pattern sizes are optimal in terms of technology.
00
5five
5five
Затем провод т меднение выступающих участков в течение 20-25 мин в стандартном электролите. После цементации при 920-930°Св твердом карбю- 5 ризаторе и последующей нормализации, закалки с 770-780°С в воду и низкого отпуска на поверхности получаютс вьН- ступающие м гкие участки с HRC 25-30Then, protrusion of the protruding portions is carried out for 20-25 minutes in a standard electrolyte. After cementation at 920–930 ° S of a solid carburetor and subsequent normalization, quenching from 770–780 ° C to water and low tempering on the surface, high-speed, soft sections with HRC 25–30 are obtained.
и твердые участки с HRC 62 - 63.and solid areas with HRC 62 - 63.
ii
При помощи поверхностно-пластическойWith the help of surface plastic
деформации (обработка молотком, роли4- ком или дробью) м гкие участки вДав-( лкваютс между твердыми, не разруша их. Таким дбразом, на поверхности создаютс большие сжимающие напр - жени после цементации и в результате пластической деформации. При этом ; твердость м гких участков увеличиваетс в 1,3-1,5 раза при степени де0 формации Ю-15%. Остаточные сжимающие напр жени способствуют увеличению предела выносливости, а наличие м гких и твердых структур обеспечивает одновременное получение высокойdeformations (treatment with a hammer, roller or shot) soft areas vDav- (close between hard ones without destroying them. Thus, large compressive stresses are created on the surface after cementation and as a result of plastic deformation. At the same time; hardness of soft plots increase by 1.3-1.5 times with a degree of deformation of 10-15%. Residual compressive stresses increase the endurance limit, and the presence of soft and hard structures ensures a high
с прочности и пластичности, что невозможно при большинстве обработок.with strength and ductility, which is impossible with most treatments.
Механические характеристики материала После обработки по этому способу приведены в таблицеMechanical characteristics of the material After processing by this method are shown in table
Предел прочности СГВ, предел упругости Gu и пластичность В определе- ну в услови х изгиба. Долговечность N характеризует число перегибов на заданный угол до разрушени . Увеличению выносливости деталей способствует и повышение внутреннего трени Q вследствие образовани гетерогенной структуры, измерени которого выполн ют по стандартной методике. Ра-,The tensile strength of SGB, the limit of elasticity Gu and plasticity In determined in conditions of bending. The durability of N characterizes the number of kinks at a given angle before destruction. An increase in the endurance of parts also contributes to an increase in internal friction Q due to the formation of a heterogeneous structure, the measurements of which are carried out according to standard methods. Ra-,
00
1717
ботоспособность Д по Беренову вычисл ют по формулеThe Berenov D capacity is calculated by the formula
А fci CVЈ.And fci CVЈ.
где di. - коэффициент заполнени диwhere di. - fill factor di
аграммы раст жени , С предел прочности, IfflaJ Б - пластичность, %.stretch agrams, C tensile strength, IfflaJ B - plasticity,%.
Из таблицы видно, что работоспособность увеличиваетс в 1,4-1,5, а долговечность - 1,2-1,3 раза по сравнению с известный...способом. Ф о р м у л а и з о б р е т е н и From the table it can be seen that the working capacity increases by 1.4-1.5, and the durability - 1.2-1.3 times as compared to the known ... method. FORUMAWLAH AND ISLANDS
Способ упрочнени стальных деталей , включающий нанесение лаковогоThe method of hardening steel parts, including the application of lacquer
Способ обработки 0),;Processing method 0);
в at
ШаSha
Известный Узор:Known Pattern:
ромбическийrhombic
- - i- - i
зигзагообразzigzag
,,
: :
10ten
узора, нанесение медной маски с зигзагообразным или ромбическим узором, цементацию и термообработку, о т - л и ч а ю щи и с тем, что, с це- лью повышени долговечности деталей путем создани на поверхности гетерогенной макроструктуры, перед нанесением медной маски провод т электролитическое травление мест, не .покрытых лаком, нанесение медной маски провод т на выступающих участках, а после цементации и термообработки провод т поверхностную пластическую деформацию выступающих нецементованных участков при комнатной температуре.pattern, deposition of a copper mask with a zigzag or rhombic pattern, cementation and heat treatment, so that, in order to increase the durability of parts by creating a heterogeneous macrostructure on the surface, before applying the copper mask Electrolytic etching of places not covered with lacquer, applying a copper mask is carried out on protruding areas, and after cementation and heat treatment, surface plastic deformation of protruding non-cemented areas is performed at room temperature.
tfa, МПtfa, MP
б, % Л 1.0ГДж/м IN, цикловb,% L 1.0GJ / m IN, cycles
4133,44133.4
34503450
246 :. 0,15246: 0.15
: Ј& Я : Ј & I
Фиг.11
Фиг.22
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904845886A SU1752828A1 (en) | 1990-07-02 | 1990-07-02 | Method of hardening steel pieces |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904845886A SU1752828A1 (en) | 1990-07-02 | 1990-07-02 | Method of hardening steel pieces |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1752828A1 true SU1752828A1 (en) | 1992-08-07 |
Family
ID=21524618
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU904845886A SU1752828A1 (en) | 1990-07-02 | 1990-07-02 | Method of hardening steel pieces |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1752828A1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5785771A (en) * | 1997-05-02 | 1998-07-28 | Sikorsky Aircraft Corporation | Method for manufacturing precision gears |
US6093303A (en) * | 1998-08-12 | 2000-07-25 | Swagelok Company | Low temperature case hardening processes |
US6165597A (en) * | 1998-08-12 | 2000-12-26 | Swagelok Company | Selective case hardening processes at low temperature |
US6547888B1 (en) | 2000-01-28 | 2003-04-15 | Swagelok Company | Modified low temperature case hardening processes |
-
1990
- 1990-07-02 SU SU904845886A patent/SU1752828A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР IP 1678896, кл. С 23 С 8/04, 1990. * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5785771A (en) * | 1997-05-02 | 1998-07-28 | Sikorsky Aircraft Corporation | Method for manufacturing precision gears |
US6093303A (en) * | 1998-08-12 | 2000-07-25 | Swagelok Company | Low temperature case hardening processes |
US6165597A (en) * | 1998-08-12 | 2000-12-26 | Swagelok Company | Selective case hardening processes at low temperature |
US6461448B1 (en) | 1998-08-12 | 2002-10-08 | Swagelok Company | Low temperature case hardening processes |
US6547888B1 (en) | 2000-01-28 | 2003-04-15 | Swagelok Company | Modified low temperature case hardening processes |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6511559B2 (en) | Process for producing wear-resistant edge layers in precipitation-hardenable materials | |
CN1847438A (en) | Steel wire for cold-formed spring excellent in corrosion resistance and method for producing the same | |
KR101170248B1 (en) | Material for projecting material for shot-peening, finished wire, production process, and projecting material for shot-peening | |
JP2006291295A (en) | High-strength bolt superior in delayed fracture resistance and manufacturing method therefor | |
SU1752828A1 (en) | Method of hardening steel pieces | |
US20190300977A1 (en) | Method of steel processing combining thermal and mechanical surface treatment to control metallurgical phase and mechanical response | |
JP4488347B2 (en) | Leaf spring and manufacturing method thereof | |
JP2006104549A (en) | High strength bolt having excellent delayed fracture resistance and method for improving its delayed fracture resistance | |
JPH11269631A (en) | Surface treating method for parts made of steel | |
CN110741100A (en) | Surface treatment method of steel Yangke cylinder | |
JP2741222B2 (en) | Method for manufacturing a nitrided steel member | |
JPS5916948A (en) | Soft-nitriding steel | |
JP2003253422A (en) | Method for prolonging service life of tool such as mandrel and forming die, and tool of prolonged service life such as mandrel and forming die | |
JPH04173918A (en) | Production of carburized and case-hardened steel | |
JP2557052B2 (en) | Method for manufacturing spring steel | |
JPH02213422A (en) | Production of high strength spring | |
SU1721100A1 (en) | Method of strengthening thin-walled metal products | |
JPH1150141A (en) | Surface hardening treatment for steel parts | |
JPH032319A (en) | Manufacture of high strength gear | |
JPS60162618A (en) | Extruding pin good in corrosion resistance | |
SU969753A1 (en) | Method for heat treating products | |
JPH02163313A (en) | Manufacture of cast iron parts | |
Priyambodo et al. | Improve hardness and microstructure on S45C by annealing and shot peening processes | |
JPH08104924A (en) | Manufacture of power transmission part | |
JPH0881738A (en) | Steel for induction hardening excellent in high bearing fatigue strength |