SU857276A1 - Способ вакуумно-термической обработки стальных изделий - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к термической обработке изделий. Известен способ вакуумно-термичес кой обработки, в котором дл  повышени  контактной выносливости (или уст лостной прочности при контактном приложении нагрузки) и долговечности подшипников, прошедших механическую и термическую {закалку и отпуск) обработки , их выдерживают в вакууме при разрежений не менее 10 мм рт,с и при температуре, равной температуре отпуска. Повышение контактной выносливости по этому способу достигаетс  за счет отвода ионов водорода, кислоро да и азота из локальных скоплений в металле.поверхностного .сло  дета- . лей . Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  способ вакуумно-термической обработки , в которой, с целью повышени  качества металлов и сплавов, их выдерживают в вакууме при разрежении мм рт.ст. и температуре, равной 0,4-0,8 Тпл.,в течение времени , достаточного дл  ликвидации дефектов (полостей, пор, микротрещин) с последующим охлаждением .2, Повышение качества металлов и сплавов по известному способу достигаетс  за счет протекани  диффузионных процессов в металле. Однако диффузионные процессы даже при очень высоких температурах протекают крайне медленно. По этой причине известный способ отличаетс  малой эффективностью и не обеспечивает высокой усталостной прочности. Цель изобретени  - повышение усталостной прочности стальных изделий, а также изделий из сплавов. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в способе aaKyj kiHO-термической обработки стальных изделий, включающем нагрев, в ьщержку и охлаждение в вакууме, изделие одновременно подвергают воздействию упругих колебаний , возбуждаемых внешним источником. Упругие колебани , возбуждаемые внешним источником, воздейству  на атомы металла изделий, увеличивают соиплитуду нх колебаний относительно центров равновеси  в кристаллической решетке и тем caMtnvf способстует ускорению диффузионных процессов.

Таким образом, упругие колебани  повышают эффективность вакуумно-термической обработки.

Пример. Провод т вакуумнотермическую обработку образцов из стали Х17 и1Х18Н9 по режиму температра нагрева 450С; вакуум .PT .ст. частота ультразвуковых колебаний 20 кГц пpioдoлжитeльнocть 6 ч.

Источником ультразвуковых колебаний служит генератор УЗГ-10М серийного выпуска.

В качестве нагревательного устройства служит лабораторна  трубчата  печь сопротивлени . Вйкуум создаетс  комплексом, состо щим из форвакуумного и диффузионного насосов, серийно выпускаемых промышленностью.

На чертеже представлена принципиальна  схема установки, в которой была проведена вакуумно-термическа  обработка заготовок из сталей XI7 и 1Х18Н9 по предлагаемому способу.

Она содержит заготовку 1 образца} печь 2 сопротивлени , трубу 3 из жаростойкой стали и датчик 4 ультразвуковых колебаний.

Обработка производитс  следующим образом.

На заготовке 1 в опасном сечении будущего образца дл  испытаний нд усталость (по схеме - изгиб в .одной плоскости консольных образцов, ГОСТ

Вид и режим обработки

Без обработки (контрольные

образцы)

Обработанные по известному способу , режим: температура 450-с вакуум 10 ммрт.ст,;I выдержка 10 ч

Увеличение предела усталости

по сравнению с контрольными

образцами, %

Обработанные по предлагаемому

способу, режим тот же

Увеличение предела усталости

по сравнению с контрольными

образцами, %

2860-65), выполн ют две взаимно противоположные выточки. С помощью ст жных (свинчиваемых) муфт конец заготовки , на котором имелс  выступ, соедин етс  с обоймой датчика 4, Дл  улучшени  акустического контакта плоскости датчика и заготовки смазываютс  силиконовым маслом. Соединенна  таким образом заготовка образца 1 с датчиком 4 вставл етс  в прохоДное отверстие трубы 3 установки, герметизаци  внутреннего пространства которой выполнена с помощью уплотнительного устройства (не показано). Продолжительность времени прогрева трубы 3 и заготовки 1 до заданной температуры (450°С) определ ютс  предварительно с помощью термопар. С момента прогрева заготовки до 450 С начинаетс  выдержка (б ч), по истечении которой печь и генератор УЗГ-10М выключаютс . Вакуумный насос выключаетс  после снижени  температуры печи до 150-200 С,

После полного охлаждени  из заготовки 1 изготовливаетс  образец дл  усталостных испытаний. При этом поверхность выточек в опасном сечении дополнительной обработке не подвергаетс .

Обработанные- образцы подвергаютс  .усталостным испытани м, результаты которых приведены в таблице.

Предел усталости с тали, к ГС/мм

I

1Х18Н9

Х17

Таким образом, как видно из приведенных в таблице данных, пре лагаемый способ вакуумно-термической обработки повышает предел усталости сталей марок Х17 и 1Х18Н9 соответственно на 33,0 и 30,0%, а известный способ - на 20,0 и 17,0%.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР 413201, кл. С 21 О 1/74, 1976.

2.Авторское свидетельство СССР 225229,.кл. С 21 D 1/74, 1967,

Н вону ннаму f/ococy