SU985085A1 - Method of treating steel articles - Google Patents

Method of treating steel articles Download PDF

Info

Publication number
SU985085A1
SU985085A1 SU813262432A SU3262432A SU985085A1 SU 985085 A1 SU985085 A1 SU 985085A1 SU 813262432 A SU813262432 A SU 813262432A SU 3262432 A SU3262432 A SU 3262432A SU 985085 A1 SU985085 A1 SU 985085A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
stresses
compression
products
stabilization
steel articles
Prior art date
Application number
SU813262432A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Алексеевич Янченко
Виктор Федорович Савельев
Валерий Михайлович Сагалевич
Евгений Александрович Румянцев
Виталий Викторович Нашивочников
Георгий Юрьевич Макушин
Наталья Михайловна Волкова
Игорь Петрович Левтонов
Original Assignee
Научно-производственное объединение "ЭНЕРГИЯ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Научно-производственное объединение "ЭНЕРГИЯ" filed Critical Научно-производственное объединение "ЭНЕРГИЯ"
Priority to SU813262432A priority Critical patent/SU985085A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU985085A1 publication Critical patent/SU985085A1/en

Links

Landscapes

  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Description

(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ(54) METHOD FOR PROCESSING STEEL PRODUCTS

1one

Изобретение относитс  к машиностров; нию, инструментальной промьппленнос и и точного приборостроени  и может найти применение дл  стабилизации формы и размеров стальных изделий. Использование изобретени  целесообразно в энер: гетическом машиностроении, где предъ вл ютс  повышенные требовани  кнадежности работы оборудовани  и дл  этой цели провод тс  меропри ти  по снижению ,Q напр жений, возникающих вследствие cBapiных операций, 1 менений размеров и форм отдельных узлов в процессе хранени  и эЕС11луатации..This invention relates to a machine industry; instrumentation industry and precision instrumentation and can be used to stabilize the shape and size of steel products. The use of the invention is advisable in the energy engineering industry, where there are increased requirements for the reliability of the equipment and for this purpose measures are taken to reduce Q stresses resulting from cBapi operations, 1 changes in the size and shape of individual components during storage and EEC11 operation ..

Известен способ стабилизации формы ,j Ч5угунных отливок, при котором изделие подвергают одно- или многократным одноосным раст гивающим статическим на1 ружени м , превышающим остаточные напр жени  в 3-6 раз при продолжительное-20 т  цикла обработки О,ООО2-0,075 ч С1 j There is a known method of form stabilization, j black castings, in which a product is subjected to single or multiple uniaxial tensile static static exceeding residual stresses by 3-6 times with a long-20 t processing cycle. Oh, LLC 2-0,075 h C1 j

Не ос1втком известного способа  вл етс  то, что он не обеспечивает постоSIHCTBO {размеров издели , так как в структуре сохран ютс  метаете бильные фазы того, что одного статического раст гивающего напр жени  дл  полного сн ти  тетраго«альности мартенсита и распада остаточного аустенита недостаточно.It is not a bout of the known method that it does not provide constant CSHCTBO {dimensions of the product, since the structure retains the hurting phases that a single static tensile stress is not enough to completely remove the tetrago martensite and the decay of residual austenite.

Известен способ обработки закаленных , . сталей, в котором с целью отпуска и уско .рени  распада аустенита в издели х во врем  о-туска создают внутренние напр жени  сжати  в одном направлении Г2 }.The known method of processing hardened. steels, in which, for the purpose of tempering and accelerating the decomposition of austenite in products, during internalization they create internal compressive stresses in one direction, G2}.

Недостатками известного способа  йл ютс  невозможность полностью устрв нить нестабильность 4)0рмы и размеров издета , наведение дополнительных остаточных напр жений, невозможность исполь зовани  данного метода дл  р да сталей, не допускающих нагрев до требуемых температур..The disadvantages of this method are the impossibility of completely eliminating the instability 4) and the dimensions of the product, imposing additional residual stresses, the inability to use this method for a number of steels that do not allow heating to the required temperatures ..

Наиболее близким по тезшичес кой сущност  и- достигаемому результату к предлагаемому  вл етс  способ уменьшени  остаточных напр жений путем равномерного всестороннего сжати  при вьюоком давлении без нагрева С 3 3 . Недостаток известного способа состои в том, что равномерное всестороннее сжатие стесн ет развитие микропластических деформаций в материале, обуславливаемых сдвиговыми процессами и движением дислокаций, в св зи с чем происходит неполное устранение остаточных напр жений в издели х. При этом происходит неполна  стабилизаци  метастабиль ных структурных составл ющих, что в ко нечном итоге не позвол ет полноооъю стабилизировать геометрические формъ и размеры металлических изделий во времени. Цель изобретени  - обеспечение стабилизации геометрических форм и размеров . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в известном способе обработки сталь ных изделий путем всестороннего сжати  сжатие в одном направлении осуществл ют напр  сени ми, в 5-6 раз превьшающими цредел прочности материала, а сжатие в перпендикул рных плоскост х капр5окени ми , в 1,5-1,8 раз превышаю .щими предел прочности. В предлагаемом способе нагрулсение объекта можно рассматривать как сумму всестороннего равномерного сжати  напр жени ми , равными 1,5-1,8 (эц , и дополнительного сжати  в одном направлении напр жени ми, равными 3,5-4,26 Приложенное, как бы дополнительное сжимающее напр жение высокого уровн , позвол ет достигнуть практически полного снижени  остаточных напр жений, стабильности геометрических форм и размеров и, таким образом, почти полностью исключить последующую деформацию металлических изделий во времени. При уровне максимальных напр жений менее (5-6)3i материала на сжатие эффект снижени  остаточных напр5ш:ений первого рода и устранение структуры остаточного аустенита недостаточен, так как дл  полного протекани  пластических деформаций дислокационного характера требуетс  определенна  энерги  активации . Дл  этого необходимо приложение сжимающих напр1Екений пор дка (5-6)6The closest in terms of practical essence and the achieved result to the proposed is a method of reducing residual stresses by uniform all-round compression at a pressure level without heating C 3 3. A disadvantage of the known method is that uniform all-round compression constrains the development of microplastic deformations in the material caused by shear processes and movement of dislocations, due to which incomplete elimination of residual stresses in the products occurs. In this case, an incomplete stabilization of the metastable structural components occurs, which, in the final result, does not allow the full stabilization of the geometric shapes and sizes of metal products over time. The purpose of the invention is to provide stabilization of geometric shapes and sizes. This goal is achieved by the fact that in the known method of treating steel products by compressing all-round compression in one direction is carried out by stresses, 5-6 times exceeding the strength limit of the material, and compression in perpendicular planes is cap-wound, by 1.5 -1.8 times the ultimate strength. In the proposed method, the loading of an object can be considered as the sum of all-round uniform compression by stresses equal to 1.5-1.8 (ets, and additional compression in one direction by stresses equal to 3.5-4.26 compressive stress of high level, allows to achieve almost complete reduction of residual stresses, stability of geometric shapes and sizes and, thus, almost completely eliminate the subsequent deformation of metal products in time. At the level of maximum stresses less than (5-6) 3i of the material for compression, the effect of reducing residual stresses: of the first kind and eliminating the structure of residual austenite is insufficient, since a certain activation energy is required for the complete plastic deformations of the dislocation nature to take place. -6) 6

200 200

60 108 660 й60 108 660 nd

0,2 0.2

Предлагаемый 0,2 З на сжатие. Приложение меньших по величине напр жений не обеспечивает полноты эффектов, а больших - энергетически не выгодно. Приложение лишь одних одноосных сжимающих напр жений такого уровн  приведет к разрушению изделий. Дл  большинства металлов коэффициент Пуассона равен 0,3, следовательно, во избежание разрушени  одновременно с основными напр жени ми в радиальном направлении следует приложить сжимаюсь щие напр жени  по величине равные 0,3(5-6)6в , т.е. (1,5-1,8)в Врем  обработки с-гальных изделий должно быть достаточным дл  полного протека- 1ШЯ пластических дефорглаций. Пример. Испытываемые образцы представл ют собой валы диаметром 5 мм и длиной 35О -мм из материалов Ст. 3 и 25ХГСА. Валы изготавливаютс  точением и шлифованием, в результате чего уровень осевых остаточйьк напр жений первого рода в поверхностных, наклепанных в процессе обработки, сло х дл  указанных материалов составл ют 25 кг/мм и 14О кг/мм соответственно . Образцы испытьгоаютс  по предлагаемому и известному способам. При испытани х по известному способу давление всестороннего сжати  измен етс  от О до 2ОО кг/мм . При изменении давлени  от 10О до 20О дальнейшее увел гчение положительного эффекта обработки не наблюдаетс , поэтому давление большее 200 кг.мм не используетс . При испытани х по предлагаемому способу образцы вставл ютс  в. отверстие жесткой матрицы гидравлического пресса с нулевым зазором. Така  посадка осуществл етс  подбором требуемого размера диаметра валика. Осева  нагрузка создаетс  гидравлическим прессом, радиальна  - за счет возникающих усилий со стороны внутреннего диаметра жесткой матрицы. Сравнительные результаты испытаний образцов по предлагаемому и известному способу приведены в таблице. Из .приведенных данных, видно, что предлагаемый способ обработки обеспечивает практически полную стабилизацию геометрии стальных изделий. Использование предлагаемого способа обработки стешыпых изделий обеспечивает по сравнению с известным заключающимс  в приложении к изделию знакопеременных нагрузок, следующие преимущества: снижение трудоемкости реализашга обработки и себестоимости изде(лий за счет исключени  дорогосто щего оборудовани , сокращени  длительности процесса стабилизании и увеличени  долговечности издели , так как в этом способе отсутствует накопление повреждаемости за счет циклических нагрузок. Применение предлагаемого способа в приборостроении при изготовлении осишулки гидроскопов обеспечивает экономический эффект в размере 200 тыс.руб. в год.Proposed 0.2 W in compression. The application of smaller voltages does not provide completeness of effects, and large ones are not energetically favorable. The application of only one uniaxial compressive stress at such a level will lead to the destruction of products. For most metals, the Poisson's ratio is equal to 0.3, therefore, in order to avoid destruction along with the main stresses in the radial direction, compressive stresses should be applied with a value equal to 0.3 (5-6) 6c, i.e. (1.5-1.8) at the time of processing c-gall products should be sufficient for a full course of plastic strains. Example. The test specimens are shafts with a diameter of 5 mm and a length of 35 O-mm made of materials Art. 3 and 25HGSA. The shafts are made by turning and grinding, as a result of which the level of axial residual stresses of the first kind in the surface ones that have been worked on during the treatment, the layers for these materials are 25 kg / mm and 14O kg / mm, respectively. Samples are tested according to the proposed and known methods. In tests according to a known method, the pressure of all-round compression varies from 0 to 2OO kg / mm. When the pressure changes from 10O to 20O, no further increase in the positive effect of the treatment is observed, therefore, a pressure greater than 200 kg. M is not used. In tests of the proposed method, the samples are inserted into. hole rigid matrix hydraulic press with zero clearance. Such a fit is carried out by selecting the required size of the roll diameter. The axial load is created by a hydraulic press, radially due to the forces generated from the internal diameter of the rigid matrix. Comparative results of testing samples for the proposed and known method are given in the table. From the given data, it is clear that the proposed method of processing provides almost complete stabilization of the geometry of steel products. Using the proposed method of processing stapled products provides, in comparison with the known alternating loads applied to the product, the following advantages: reducing the labor intensity of processing and cost of products (by eliminating costly equipment, reducing the duration of the stabilization process and increasing the product durability, since this method there is no accumulation of damage due to cyclic loads. The application of the proposed method in instrument making p and manufacturing osishulki Hydroscope provides economic benefits in the amount of 200 thousand rubles. per year.

Claims (3)

Продолжение таблицы Формула изобретени  Способ обработки стальных изделий путем всестороннего сжати , отличающийс  тем, что, с целью обеспечени  стабилизации геометрических форм и размеров, сжатие в одном направ. лении осуществл ют напр жени ми, в 5- 6 раз превьшающими предел прочности материала, а сжатие в перпендикуп ршх плоскост х - напр жени ми, в 1,5-1,8 раз превышающими предел прочности. Источники информации, прин тые во вншлание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № - 28011, кл. С 21 D 7/10, 1972. Continuation of the Table The claims of the method of processing steel products by comprehensive compression, characterized in that, in order to ensure the stabilization of geometric shapes and sizes, compression in one direction. The stresses are carried out by stresses that are 5-6 times higher than the material strength, and the compression in perpendicular to the planes is stresses that are 1.5-1.8 times higher than the strength. Sources of information accepted in the examination during the examination 1. USSR author's certificate № - 28011, cl. C 21 D 7/10, 1972. 2.Авторское свидетельстЬо СССР № 54398, кл. С 21 D 1/78, 1937. 2. Author's testimony of the USSR No. 54398, cl. C 21 D 1/78, 1937. 3.Патент Японии № 15915, кл. 12 С 4, за влен ОЗ.О9.60, опублик . 06.10.62.3. Japanese patent number 15915, cl. 12 C 4, claimed OZ.O9.60, published. 06.10.62.
SU813262432A 1981-03-18 1981-03-18 Method of treating steel articles SU985085A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813262432A SU985085A1 (en) 1981-03-18 1981-03-18 Method of treating steel articles

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813262432A SU985085A1 (en) 1981-03-18 1981-03-18 Method of treating steel articles

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU985085A1 true SU985085A1 (en) 1982-12-30

Family

ID=20948398

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813262432A SU985085A1 (en) 1981-03-18 1981-03-18 Method of treating steel articles

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU985085A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Rauch et al. The extent and nature of the strength-differential effect in steels
Koga et al. Visualization of microscopic-scale strain distributions in martensitic steel over a wide range of tensile strain by using digital image correlation method on replica film
Tang et al. Experimental study of the strain-strengthening effect on the mixed mode notch-crack fatigue propagation in austenitic stainless steel 06Cr19Ni10
SU985085A1 (en) Method of treating steel articles
Frost Alternating stress required to propagate edge cracks in copper and nickel-chromium alloy steel plates
RU2156683C1 (en) Method for strengthening steel plates
Tilly Fracture behaviour of two creep-resistant materials subjected to cyclic loading at elevated temperature
Elibol Tension-compression asymmetry of quadruple CuCoNiBe alloys processed by high-temperature multi-pass equal channel angular pressing (ECAP)
Kowalewski The influence of deformation history on creep of pure copper
Sakai et al. A study on very high cycle fatigue property of high strength steel for particular use as medical tablets compressing punches
SU856772A1 (en) Method of strengthening part plane surfaces
Klueh Tertiary creep behavior of annealed 214 Cr-1 Mo steel
Bazaras Analysis of probabilistic low cycle fatigue design curves at strain cycling
Kim et al. The sensitivity of surface crack initiation to surface roughness in low-cycle fatigue at high temperature
Elsesser et al. The Influence of Aging on the Bauschinger Effect in Inelastically Strained Beams
Houjou et al. Improvement of fatigue limit by overload for high-tensile strength steel containing a crack in the stress concentration zone
Jung et al. Effects of subzero treatments on the bending fatigue performance of carburized SAE-4320 and SAE-9310 steels
Livesey et al. Influence of slow strain rate tensile deformation on creep–fatigue endurance of 20Cr–25Ni–Nb stainless steel at 593° C
Nisitani et al. Fatigue strength of cast stainless steel in notched or shouldered specimens
DeBarbadillo The effect of impact fatigue prestressing on the high cycle fatigue resistance of carburized gear steels
SU1668911A1 (en) Method of producing fatigue crack in a specimen
GB1448154A (en) Process for manufacturing highly wear-resistant undistorted axially symmetrical parts
SU948621A1 (en) Method of finishing article
Plumbridge et al. Influence of prior fatigue on creep of a ‘non-heat-treated’alloy steel
Nisitani et al. Non-uniformity of local strain and strain concentration in static deformation of plain specimens of rolled round carbon steel bars