SU64083A1

SU64083A1 - The method of hardening steel products

Info

Publication number: SU64083A1
Application number: SU0148A
Authority: SU
Inventors: В.П. Вологдин; А.Д. Деничев
Original assignee: В.П. Вологдин; А.Д. Деничев
Priority date: 1943-12-23
Filing date: 1943-12-23
Publication date: 1944-11-30

Description

В издели х кольцевого или трубчатого сечени , испытывающих R процессе с. давление, направ .leifHoe от центра по радиусу (например , в стволах артиллерийских орудий, трубопроводах высокого лавлени , прот жных кольцах и др.), имеет место очень неравномерное использован1 е (eтaллa - высокие }гапр жени .вг1утренних слоев и очень незначительные напр жении в наружных с;ю х.In annular or tubular sections that test the R process c. pressure directed from the center along the radius (for example, in artillery barrels, high-pressure pipelines, extension rings, etc.), very uneven use takes place (e-tal - high} gapre- sion of the inner layers and very insignificant stresses in the outer c; y x.

Дл упрочнени подобных изделий прибегают к искусственному созданию раст гивающих напр жений в наружных сло х издели и за этот счёт сжимающих напр жений во внутренних ело х. В службе, упрочнённого таким способом издели , при создании внутри его рабочих давлений, напр жени сжати внутренних слоев сначала уменьщаютс , а затем, перейд через нулевое значение, станов тс раст гивающими , но по абсолютной величине меньщими, чем получаемые в 1гзде;лии, не подвергавщелгс упрочнению . Что же касаетс наружных слоев, то раст гивающие напр жени в них будут возрастать, но не превыс т допустимых напр жений , если, конечно, выбор условийIn order to harden such products, artificial tension stresses are applied in the outer layers of the product and, therefore, compressive stresses in the interior of the body. In a service strengthened in this way, when the internal pressures are created inside it, the compressive stress of the inner layers first decreases and then, after passing through a zero value, becomes tensile, but in absolute magnitude smaller than that obtained in the first place; subjecting to hardening. As for the outer layers, the tensile stresses in them will increase, but not exceed the admissible stresses, if, of course, the choice of conditions

упрочнени оыл произведен вилььго.hardening is made by vilgo.

Эт) же задачу упрочнени издели ко.тьцевого :т трубчатого сечени , которую в технике решают таким с.южным методом, как иапивка на изде,1ие то.чстой квадратной полосы, надевание специальных колец и, накоиец, примен емый Б орудийной промышленности автофрстаж , предназначен решать способ согласно насто щему изоб етению .At the same time, the task of strengthening the product of a metal: a tubular section, which is solved in the technique by such a southern method as ipivka on the product, first square square strip, putting on special rings and, secondly, the auto-assembly stage used by the gun industry, intended to solve the method according to the present invention.

Особенностью предлагаемого способа вл етс то, что созданиевысоких напр жений сжати внутpeHHifx слоев издели достигаетс путём быстрого нагрева поверхностных слоев издели (на глубнн 0,2-0,3 толщины стенки) тхжалш высокой частоты до телшературьг пластичности стали, т. е. выше 700 С, а затем быстрого ох,1аждони .The peculiarity of the proposed method is that the creation of high compressive stresses inside the HHifx layers of the product is achieved by rapidly heating the surface layers of the product (at a depth of 0.2-0.3 wall thickness) and a high frequency until the plastics toughness of steel, i.e. above 700 C and then quick oh, 1zhdoni.

Возможность достижени поставленной дели, т. е. нагрева быстрогои B iecTe с телг ограниченного то,.тько заданной толщиной с,то , при Iiндyкциoннo г нагреве опре.1ел ет с тем, что иутём выбора частоты и удельной мощности можно обеспечить нагрев с кривой распродг- ,1ен)( темпе атуры но глхбине, близкой к пр моугольнику.The possibility of achieving the delivered business, i.e. heating the fast B iecTe with telg is limited to only a predetermined thickness, then, with I-index heating and heating, it is possible that with the choice of frequency and power density it is possible to provide heating with -, 1yen) (tempe atura but a glubine close to a rectangle.

Иначе говор , можно почти : 1гновенно нагреть слой любой толщины при сохраненпп остальной массы те.та в холодном состо нии. Важной н очень .по.тезной при этом вл етс , так сказать, автоматичность процесса , т. е. зависимость его лишь от р да легко устанавливаемых пара .метров. что даёт однородность результатов , столь важную при массовом применении процесса. Пользу сь такого рода нагревом, люжно создать в кольце весьма большие напр жени , б. изкие к иредельным. В конечном счёте массивное тело кольца и, трубки при отсутствии jiuemtfnx воздействий будет иметь весьма большие раст гивающие напр жени в некотором наружном с.юе ко.тьца толщКНОЙ, равной 0,2-0,3 его общей толщины. Эти напр жени достаточно равномерно расп)еделены по глубине, создава громадное упругое сжатие внутренней части кольца. Сон-ершенно очевидно, что такого рода кольцо при создании иа его виутреищою поверхность давлени даёт 1-ораздо бо.тьщее использование , металла, так как наружные слои кольца при полном внутрен|ем давлении будут напр жены до предельно допустимых значений.In other words, it is possible to: almost instantly heat a layer of any thickness while maintaining the remaining mass of te.ta in a cold state. An important thing that is very useful in this case is, so to speak, the automaticity of the process, i.e., its dependence only on a number of easily installed meters. which gives uniformity of results, so important in the mass application of the process. Benefit from this kind of heating, it is possible to create very large voltages in the ring, b. izkie to iredelnymi. Ultimately, the massive body of the ring and the tube, in the absence of jiuemtfnx influences, will have very large tensile stresses in some outer shell with a thickness of 0.2–0.3 of its total thickness. These stresses are fairly evenly distributed along the depth, creating a huge elastic compression of the inner part of the ring. It is sleepily obvious that such a ring, when creating its outer surface pressure, gives a 1-declining metal use, since the outer layers of the ring, with full internal pressure, will be stressed to the maximum permissible values.

Подвергнутое многократным повторным нагрузкам, которые всегда имеют место в подобного рода детал х , такое кольцо покажет значительно больщую стойкость, как это- п подтвердили опыты, почему этому- процессу и должны подвергатьс детали при их изготов.тении.Subjected to repeated repeated loads, which always take place in this kind of parts, such a ring will show significantly greater durability, as has been confirmed by experiments, why the parts should be subjected to this process when they are manufactured.

Технологи процесса почти совершенно тождественна с гфоцесi:oAi индукционной закалки пли осадки колец и состоит в следуюпхеы .The process technology is almost completely identical with the process: oAi induction hardening or precipitation of rings and consists of the following.

Кольцо прот жной .1атрицы или какой-либо цилиндр изготовл етс с внутренним диаметром, несколько превышающим тот диаметр, который должен быть в оконнательном 1шде. Затем оно помещаетс в кольцевой индуктор, питаемый .током г овышенной ши вьгсокой, а иногда и низкой частоты. Через индукторA ring of a .1 matrix or any cylinder is manufactured with an inner diameter slightly greater than that which should be in the first section. It is then placed in a ring inductor, fed by a current of high shear high and sometimes low frequency. Through inductor

пропускаетс ток достаточно больщой силы, вызывающий нагрев в очень короткое врем наружио1о сло ТОЛЩИНОЙ {0,2---0,3) В, деВ- толщина кольца, до температуры пластичности металла, т. е. до 700-900 С. При этом греетс лишь наружный слой кольца, середина же его , остаётс холодной. Весь процесс нагрева занимает ири щирине В 20 мм около 1 - 2 сек.a sufficiently large current is passed through, causing heating in a very short time outside the layer THICKNESS {0.2 --- 0.3) V, deV - ring thickness, up to the plasticity temperature of the metal, i.e., up to 700-900 C. only the outer layer of the ring is heated, the middle of it remains cold. The whole heating process takes an iris width of 20 mm for about 1 to 2 seconds.

После нагрева кольцо быстро охлаждаетс в соответствующей среде, определ емой маркой стали и массой издели . Этим процесс упрочнени заканчиваетс .After heating, the ring is rapidly cooled in an appropriate medium, determined by the steel grade and weight of the product. This completes the strengthening process.

Описанные выще напр жени в кольце возникают за счёт того, что во врем нагрева наружного с.ю кольца на значительную i л бину металл его стремитс расширитьс , чему иреп тствует св занна с ними наружна х юдиа , а нотому не (ласти4чна , часть, составл юща 0,7-0,8 ширины кольца. При этом наружна часть претерпевает 6o. пластическую деформацию. После быстрого охлаждени обус .юв.ченные этим напр жени переход т в раст гивающие.The above voltage in the ring arises due to the fact that during the heating of the outer blue ring to a significant i l bin metal, its metal tends to expand, which is hampered by the outer exterior of the udia, but not from the note (last, part, The width of the outer part undergoes 6 o. plastic deformation. After a quick cooling, the part of the voltage transferred to this tension goes into tensile.

Глубина нагретого сло и, главное , равномерность температуры в нём по всей глубине создают предельно достижимое сжатие внутренних частей кольца, без разрушени наружной его части, так как при громадн1 1х общих усп.ти х, создаваемых эти. слоем, напр жени в нём расп)еде,тены на достаточно большой площади.The depth of the heated layer and, most importantly, the uniformity of temperature in it over the entire depth create the maximum achievable compression of the inner parts of the ring, without destroying the outer part, since with a huge 1x total results created by these. layer, tension in it rasp) food, teny on a fairly large area.

Подобной равномерности невозможно достигнуть никаки.м другим известным методом нагрева.Such uniformity cannot be achieved by any other known heating method.

Процесс легко может быть автоматизирован , что его значительно ускорит.The process can be easily automated, which will speed it up considerably.

Дл кольца шириной 20 IMM один генератор, при достаточной его мощности, даёт производительность около 1000-2000 колец в час.For a ring with a width of 20 IMM, one generator, with sufficient power, provides a capacity of about 1000-2000 rings per hour.

Области применени упрочнени по данному методу охватывают прот жные матрпцы, ци:шндры двигателей п насосов и т. п. паропроводы и воздухог1)оводы высокого давлени , орудийные стволы, стволы ручпого оружп , трубы с толоР .ОП стенкой, работающие на изгиб,The areas of application of hardening according to this method include stretching matrices, chi: engine shunts, pumps, etc., steam pipelines and air ducts; 1) high pressure ducts, gun barrels, rump arms, pipes with a curved plastic wall, bending,

I Т Д.I T D.

Предмет и 3 о б р е т е II п иSubject and 3 about b II e p and

Способ упрочнени стальных изделий кольцевого или трубчатого течени п}тём создани раст гивагшлттх папр женнй в наружных c;io5IX и сжимающих напр жении во г-нутренних сло х издели , о т л и чаю щ и и с тем, что изде.ти быстро нагревают снаружи токами ВЫСОКО частоты на глубину, равную 0,2-0,3 толщины стенки, до тe иIepaтypы пластичности стали, т. е, выще 700-С, а затем охлаждают.The method of hardening steel products of an annular or tubular flow, creating a tensile stress in the outer c; io5IX and compressive stress in the g-internal layers of the product, about the same and with the fact that the products heat up quickly from the outside, by HIGH frequency frequencies to a depth equal to 0.2–0.3 wall thickness, to the I and I plasticity of steel, i.e., higher than 700-С, and then cooled.