СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ Российский патент 2003 года по МПК C23F17/00 C23C28/00 C23C8/22 

Описание патента на изобретение RU2196191C1

Изобретение относится к области производства стальных изделий с металлическим покрытием и может быть использовано при изготовлении цилиндрических изделий с хромированной внутренней поверхностью.

Известен способ обработки стальных изделий с помощью электролитического покрытия хромом (М.Б.Черкез. Хромирование и железнение. - М.: Машгиз, 1958, с. 32-40). Способ включает в себя следующие основные технологические операции: обезжиривание, хромирование, промывку.

Недостатками данного технического решения являются ограниченность его применения при значительных нагрузках (более 250 Н/мм2) на рабочую хромированную поверхность. При эксплуатации под большей нагрузкой возможно продавливание хромового слоя и его разрушение. При этом не обеспечивается в полной мере высокая чистота поверхности, что ухудшает эксплуатационные характеристики цилиндрических изделий.

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является способ изготовления стального волочильного инструмента с хромовым покрытием поверхности рабочего канала (Г.А.Савин. Волочение труб. - М.: Металлургия, 1982, с. 150).

Способ включает механическую обработку, цементацию, последующую термическую обработку, хромирование и чистовую механическую обработку. При этом обеспечивается твердость рабочей поверхности волочильного инструмента не ниже HRC 58.

Недостатком способа является недостаточно высокая прочность сцепления хромового покрытия и основного металла из-за внутреннего напряженного состояния мартенситной структуры основного металла и высокого содержания углерода после цементации (более 0,8%). В процессе работы изделия возможно отслаивание и скалывание хромового покрытия от основного металла.

Техническая задача, решаемая изобретением, заключается в повышении эксплуатационных характеристик цилиндрических изделий за счет увеличения прочности сцепления хромового покрытия с основным металлом и повышения твердости слоя основного металла под покрытием.

Поставленная задача решается за счет того, что в способе обработки цилиндрических изделий, включающем механическую обработку, науглероживание внутренней поверхности изделий, термическую обработку и гальваническое хромирование перед чистовой механической обработкой, согласно изобретению, науглероживание проводят в газовой среде до обеспечения эвтектоидного состояния внутренней поверхности изделий, а термическую обработку осуществляют с получением трооститной структуры.

При содержании углерода, отвечающем эвтектоидному состоянию, аустенит оказывается наиболее устойчивым, что важно при выборе условий термообработки на троостит.

Науглероживание внутренней поверхности цилиндрического изделия до эвтектоидного состояния и термическая обработка на троостит перед механической обработкой обеспечивают:
- высокую твердость (40-45 HRC) внутренней поверхности, что исключает возможность продавливания хромового покрытия при больших нагрузках;
- малую шероховатость (Ra<0,35 мкм), что обусловлено мелкодисперсной структурой троостита, хорошо обрабатываемой механическим способом;
- высокую адгезию хрома из-за отсутствия напряжений в основном металле со структурой троостита.

Все эти факторы повышают эксплуатационные характеристики цилиндрических изделий.

Способ реализован следующим образом. Внутреннюю поверхность холоднодеформированных труб размером 57,15•6,325 мм из стали 22ГЮ подвергают газовой цементации, в частности в среде природного газа. Трубы нагревают в индукторе до температуры 950-980oС. Скорость их перемещения в индукторе выбирают из условия обеспечения науглероживания внутренней поверхности до 0,8% С, глубиной 0,4-0,7 мм. При выходе из индуктора трубы охлаждают водой, подаваемой из спрейера, установленного в линии. После закалки трубы подвергают отпуску при температуре 325-375oС, обеспечивая трооститную структуру твердостью HRC 40-45. Трубы подвергают правке, черновому хонингованию как одному из видов механической обработки и хромированию в электролите (Сr2О3: 220-250 г/л; Н24: 2,3-2,5 г/л) при температуре 65-75oС. Толщина хромового покрытия составляет 0,08-0,10 мм. После чистового хонингования шероховатость внутренней поверхности труб составила Ra<0,25 мкм, а внутренний хромированный слой выдерживал нагрузку более 400 Н/мм2.

Использование предложенного способа обработки цилиндрических изделий с хромированной внутренней поверхностью позволяет значительно повысить их эксплуатационные свойства за счет улучшения адгезии хромового покрытия и снижения тенденции продавливания покрытия при нагрузке в связи с повышением прочности основного металла. Данный технический эффект обеспечивает широкое использование цилиндрических изделий в промышленности, в частности, при производстве цилиндров глубинных штанговых насосов для нефтедобывающей промышленности.

Похожие патенты RU2196191C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ИЗНОШЕННЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ 2004
  • Козловский А.М.
  • Яковлев В.В.
  • Пыхов С.И.
  • Сельницын М.Г.
RU2259907C1
СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ХРОМОВОГО ПОКРЫТИЯ НА ВНУТРЕННЮЮ ПОВЕРХНОСТЬ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ 2013
  • Чарушин Лев Константинович
RU2529602C2
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРЕЦИЗИОННЫХ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ДЛИННОМЕРНЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ ТИПА ТРУБ 2004
  • Харебов С.А.
  • Решетов В.П.
  • Бычков Н.А.
  • Картель Г.А.
  • Козловский А.М.
  • Колесников К.И.
  • Буксбаум В.Б.
RU2263013C1
СПОСОБ ЗАКАЛКИ КОЛЕЦ ПОДШИПНИКА КАЧЕНИЯ И ПОДШИПНИК КАЧЕНИЯ 2011
  • Гиршфельд Анатолий Моисеевич
  • Симсон Эдуард Альфредович
  • Прево Иван Дмитриевич
  • Проценко Юрий Васильевич
RU2493269C2
СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ РАБОЧЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ЗУБЬЕВ 2010
  • Захаров Николай Викторович
RU2436850C2
БРОНЕБОЙНАЯ ПУЛЯ И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БРОНЕБОЙНЫХ СЕРДЕЧНИКОВ 1999
  • Зеленко В.К.
  • Власов В.М.
  • Королев В.М.
  • Соломин Н.П.
  • Токмаков В.С.
RU2151369C1
СПОСОБ ТЕРМООБРАБОТКИ ПЕНЬКА СТВОЛА АВТОМАТИЧЕСКОГО СТРЕЛКОВОГО ОРУЖИЯ 2014
  • Великолуг Александр Михайлович
  • Кустова Вера Павловна
  • Постернак Павел Иванович
  • Постернак Иван Павлович
RU2570262C1
СПОСОБ ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ТРУБ 1998
  • Сельницын М.Г.
  • Лесничий В.Ф.
  • Козловский А.М.
  • Пыхов С.И.
RU2130507C1
СПОСОБ ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ТРУБ В РАСПЛАВЕ ЦИАНАТОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 1999
  • Климов В.П.
  • Гусева М.А.
  • Козловский А.М.
  • Федорин В.Р.
RU2152453C1
Устройство для локального хромирования изделий 2021
  • Пышминцев Игорь Юрьевич
  • Голышев Андрей Сергеевич
  • Ловягин Алексей Михайлович
  • Топоров Владимир Александрович
  • Пятков Владимир Леонидович
  • Пьянков Константин Павлович
  • Ершов Игорь Анатольевич
RU2780611C1

Реферат патента 2003 года СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к производству стальных изделий с металлическим покрытием и может быть использовано при изготовлении цилиндрических изделий с хромированной поверхностью. Способ обработки цилиндрических изделий включает механическую обработку, науглероживание внутренней поверхности изделий в газовой среде до обеспечения эвтектоидного состояния, термическую обработку с получением трооститной структуры и гальваническое хромирование перед чистовой механической обработкой. Техническим результатом изобретения является повышение эксплуатационных характеристик цилиндрических изделий за счет увеличения прочности сцепления хромового покрытия с основным металлом и повышения твердости основного слоя под покрытием.

Формула изобретения RU 2 196 191 C1

Способ обработки цилиндрических изделий, включающий механическую обработку, науглероживание внутренней поверхности изделий, термическую обработку и гальваническое хромирование перед чистовой механической обработкой, отличающийся тем, что науглероживание проводят в газовой среде до обеспечения эвтектоидного состояния внутренней поверхности изделий, а термическую обработку осуществляют с получением трооститной структуры.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2003 года RU2196191C1

JP 57134551 А, 19.08.1982
Способ диффузионной химико-термической обработки стальных деталей 1960
  • Дубинин Г.Н.
  • Калянова М.П.
SU135320A1
0
  • Л. С. Малинов К. Н. Соколов Ждановский Металлургический Институт
SU403785A1
SU 1172294 C1, 20.05.1999
СПОСОБ ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ 1988
  • Сусин А.А.
  • Валько А.Л.
  • Мосунов Е.И.
  • Руденко С.П.
  • Клышников С.Т.
  • Кирнос И.В.
  • Наумчик А.А.
  • Ладанов В.А.
  • Гайдук С.С.
  • Туяхов В.Н.
SU1831886A3
СПОСОБ ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ 0
SU394467A1

RU 2 196 191 C1

Авторы

Козловский А.М.

Яковлев В.В.

Федорин В.Р.

Колесников К.И.

Семеновых В.Я.

Даты

2003-01-10Публикация

2001-06-20Подача