СПОСОБ МАГНИТНОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛИ Российский патент 1997 года по МПК C21D1/04 

Изобретение относится к технологии машиностроения, новым способам магнитной обработки поверхностей металлических деталей.

Предлагаемый способ предусматривает регламентированное направление силовых линий магнитного поля в процессе магнитной обработки относительно направления пластической деформации, имеющей место при предварительной механической обработке.

Известен способ воздействия на изделие магнитным полем [1] с целью повышения его эксплуатационных свойств.

Недостатком способа является их малая эффективность в увеличении прочности и долговечности изделий.

Известен способ магнитной обработки детали [2] включающий поверхностную деформацию и воздействие магнитным полем при перемагничивании детали по предельной петле гистерезиса с частотой перемагничивания 20 40000 Гц в течение 3 15 мин с постепенным снижением напряженности намагничивающего поля до нуля.

Обработанная таким образом деталь имеет недостаточно высокую прочность и долговечность вследствие неполного использования потенциальных возможностей способа из-за произвольного выбора направления силовых линий магнитного поля и направления пластической деформации при предварительной механической обработке.

Задача изобретения повышение прочности и долговечности детали за счет регламентации направления силовых линий магнитного поля при магнитной обработке относительно направления пластической деформации при механической обработке.

Это достигается тем, что в известном способе магнитной обработки детали, включающем поверхностную деформацию и воздействию магнитным полем при перемагничивании детали по предельной петле гистерезиса с частотой перемагничивания 20-40000 Гц в течение 3 15 мин с постепенным снижением напряженности намагничивающего поля до нуля, осуществляют поверхностную пластическую деформацию путем механической обработки, деталь располагают таким образом, что силовые линии магнитного поля ориентированы относительно направления пластической деформации. Силовые линии магнитного поля ориентированы к направлению пластической деформации под углом 90^o. Пластическую деформацию осуществляют до воздействия магнитным полем.

Способ магнитной обработки осуществляется следующим образом.

Деталь обрабатывают на металлорежущем станке (не показано), отмечая направление пластической деформации обрабатываемого материала, совпадающее с направлением тангенциальной составляющей силы резания (при лезвийной или абразивной обработке) или деформирования (при обработке методами поверхностного пластического деформирования). После окончания механической обработки снимают деталь 1 со станка и помещают в магнитопровод 2 с обмоткой 3. Деталь ориентируют так, чтобы направление силовых линий магнитного поля и направление пластической деформации полученной на стадии механической обработки, составляли угол 90^o (фиг. 1). Деталь 1 подвергают циклическому нагружению и одновременно подают на обмотку 3 магнитопровода 2 переменный электрический ток, производя циклическое перемагничивание детали переменным магнитным полем по предельной петле гистерезиса в течение 3 15 мин с постепенным снижением напряженности намагничивающего поля до нуля.

При наличии поверхностных усталостных микротрещин частоту перемагничивания выбирают от 100 до 40000 Гц. При образовании микротрещин в поверхностных слоях или в глубине изделия частоту выбирают от 20 до 20000 Гц. Контроль качества магнитной обработки и процесса развития усталостной повреждаемости осуществляют измерением магнитной вязкости.

Эффективность предлагаемого способа подтверждается представленными в таблице экспериментальными данными, полученными при испытании образцов из сталей 45 и 38 XC, обработанных вначале алмазным выглаживанием, а затем переменным магнитным полем с разными значениями угла между направлением силовых линий магнитного поля и направлением предварительной пластической деформации (чертеж). Для сравнения приведены данные из [2]
Предлагаемый способ магнитной обработки позволяет значительно повысить прочность и долговечность деталей машин.

Данные прироста предела прочности, Δσ_в, полученного в результате магнитной обработки по предлагаемому способу и по авт. св. СССР N 1047971 [2] в условиях нерегламентированного угла между направлением силовых линий магнитного поля и направлением пластической деформации приведены в таблице.

Использование: технологии машиностроения, новые способы магнитной обработки поверхностей металлических деталей. Технический результат: повышение прочности и долговечности детали за счет регламентации направления силовых линий магнитного поля при магнитной обработке относительно направления пластической деформации при механической обработке. Сущность изобретения: деталь обрабатывают методом поверхностного пластического деформирования. После механической обработки деталь помещают в магнитопровод с обмоткой. Деталь ориентируют так, что направление силовых линий магнитного поля при магнитной обработке регламентируется относительно направления пластической деформации при механической обработке и составляет угол 90^o. 2 з. п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

1. Способ магнитной обработки детали, включающий поверхностную деформацию и воздействие магнитным полем при перемагничивании детали по предельной петле гистерезиса с частотой перемагничивания 20 40000 Гц в течение 3 15 мин с постепенным снижением напряженности намагничивающего поля до нуля, отличающийся тем, что осуществляют поверхностную пластическую деформацию путем механической обработки, деталь располагают таким образом, что силовые линии магнитного поля ориентированы относительно направления пластической деформации. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что силовые линии магнитного поля ориентированы к направлению пластической деформации под углом 90^o. 3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что пластическую деформацию осуществляют до воздействия магнитным полем.