SU740840A1 - Способ светлой закалки деталей - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области термической обработки деталей из . высокопрочных сплавов и сталей. Изготовление ьшогих деталей из алюминиевых, магниевых, титановых, мартенситностареющихИ других сплаво и стсшей св зано с необходимостью получени  в них высокой прочности и пластичности, чистой поверхности и возможно минимального короблени . Известные способы закалки в воде привод т к значительному короблению деталей из указанных сплавов и сталей и .не могут обеспечить получение светлой поверхности обрабатываемых деталей. Известен способ закалки в вакууме с использованием в качестве охлаждаю щих сред инертных газов или вакуумны масел. Недостатками известного способа  вл ютс  ограниченность его применени  из-за низкой охлаждающей способности закалочных сред и необходимость обезжиривани  поверхности. Известен способ обработки холодом при котором в сосуд с детал ми впрыс кивают сжиженный газ, например NHj или XHOjj, При этом происходит испарение сжиженного газа и детали охлаждаютс  до минусовых температур. Известный способ обработки холодом не пригоден дл  светлой закалки вследствие взаимодействи  NHj или СО с поверхностью деталей, нагцетых до высоких температур. Кроме того, при этом способе трудно обеспечить равномерное охлаждение деталей по объему садки вследствие неравномерного распределени  капель сжиженного газа по поверхности детали, а также исключить частичный унос капель сжиженного газа, что приводит к увеличению его удельного расхода. Известен способ светлой закалки деталей в вакууме, включающий нагрев с последующей продувкой смесью инертного газа и легкоиспар ющейс  в вакууме жидкости, причем процесс осуществл ют при посто нном разрежении. Однако применение в известном способе закалки легкоиспар ющейс  .жидкости типа фреона может вызвать образование токсичных соединений при ее взаимодействии с поверхностью деталей , нагретых до высоких температур . Кроме того, использование инертного газа (с температурой 15-25 0 и проведение процесса при посто нном

разрежении не обеспечивает получени  скоростей охлаждени , близких к скорост м охлаждени : в воде, что также ограничивает применение способа дл  сталей и сплавав, требук цих при закалке ускоренного охлаждени .

Целью изобретени   вл етс  разработка способа светлой закалки, обеспечивающей получение заданных прочностых свойств металла при сохранении геометрических размеров и чистоты поверхности обрабатываемых деталей и узлов в пределах требуемого допуска, а также расширение нс иенклатуры деталей и узлов, подвергаемых светлой малодеформационной закалке.. Цель достигаетс  тем, что в способе , Светловой закалки, включающем нагрев в безркислительной среде и охлаждение в потоке газожидкостной смеси, примен ют газифицированный и сжиженный инертный газ (азот,аргон гелий).

Минимальное коробление деталей обеспечиваетс  получением скоростей охлаждени  в диапазоне вода-масло пор дка 80-700 -град/с посредством охл&ждени  их в критическом интервале .температур в рециркулирующем потоке газифицированного газа и равномерно распределенных по нему капель сжиженного газа и получением скбростей охлаждени  в диапазоне маслоинертный газ пор дка 80-0,1 град/с посредством охлаждени  в рециркулирующем потоке газифицированного газа. Регулирование охлаждающей способности закалочных сред осуществл ют за счет изменени  расхода сжиженного г аз а,-давлени  в рабочей зоне от 0,1 до 5 атм и температуры газифицированного газа от -269°С до ,

Дл  сохранени  светлой поверхности обрабатываемых деталей используют сжиженный инертный газ с содержанием кислорода не более 0,01% и при точке росы, не превышающей -40°С в зависимости от обрабатываемого материала. Дл  стабилизации свойств и геометрических размеров производ т непрерывное охлаждение обрабатываемых деталей до температур на 10-30°С ниже интервала структурных превращений дл  данной марки .стали ИЛИ сплава, включа  температуры , лежащие ниже 0°С.

Примеры оценки охлаждающей способности предложенных сред по сравнению с известными представлены в

таблице. Производитс  термообработка образцов диаметром 15 мм, длиной 60 мм и колец Френча с толщиной стенки 14 мм, пружинным диаметром 90 мм и внутренним диаметром 48 мм

Сплав 01420

Известный способ ( закалка 450±10°С в воде (20°С) + старение 120±5с, 12 ч

Предлагаемый способ

Сплав ИВМ-2

Известный способ ( закалка 388±10С в воде (20°С) + наклал+старение 150+5°С, 9ч

Предлагаемый способ

Сплав ВТ14

Известный способ (закалка 850±10°С в воде () + старение 520 ± 5°

10 ч

Окислен0 ,5н а 

48

3,51

0,05 Светла 

0,60 1,5

Окислен0 ,4на 

1,34

3,2

3 14

0,05Светла  0,8 1,6

Окислен0 ,3

1,23 на 

Предлагаемый

способ

Сталь ЭП-678

Известный способ

(закалка 1150+10° в воде (20°С) + закалка 950±10°с

(двойна ) на воздухе + старение 550+5 °С,4ч

Предлагаемый

способ

Сталь ЭП-56

Известный способ (закалка 1040+10° в масле + отпуск 600±20°С, 2 ч + обработка холодом

Продолжение таблицы

2,2

0,7

0,02 Светла 

Окислен0 ,12 0,6 на 

0,3

0,03 Светла 

Окислен

Claims (1)

1. Формула изобретения

   1. Способ светлой закалки деталей в криогенных средах, включающий безокислительный нагрев и последующее охлаждение в потоке газожидкостной смеси, отличающий с я тем, что,с целью сохранения геометрических размеров и чистоты поверхности деталей, поток газожидкостной смеси при охлаждении рециркулируют и подают в критическом интервале температур в виде смеси газа и сжиженного газа,' а ниже критического интервала - в виде газа.

   55 2. Способ по п.1, о т л и ч ающ и й с я тем, что, с целью сохранения светлой поверхности обрабатываемых деталей, используют сжиженный инертный газ с содержанием кис6Q порода не более 0,01% и при точке росы, не превышающей -40°С в зависимости от обрабатываемого материала.

   Тираж 608 Подписное

   Ужгород, ул. Проектная, 4