Способ изготовления пружин из легированных сталей Советский патент 1983 года по МПК C21D9/02 

J

со

а: Изобретение относится к технолог изготовления пружин, преимущественн из легированных сталей с остаточным или с метастабильным аустенитом с содержанием углерода О,02-О,7%,и мо жет быть использовано с целью повышения урювня их максимальных допускаемых напряжений. Известен способ изготовления пружин из легированных сталей, вклю чающий навивку пружин с шагом, превышающим шаг готовой пружины, ее за Кёшку на мартенсит с последующим низким отпуском, осадку с остаточной пластической деформацией в холодном состоянии и старение (заключительный отпуск) при 100-400 С 1. Однако этот способ не исчерпывает возможности максимального упрочнения пружин из материалов переходного класса (мартенситно-аустенитной структурой с остаточным a; cтeнитoмJ или же с метастабильным аустенитом, так как производимая по сущеатву при комнатной температуре осадка недостаточна для инициирования процессов образования дополнительных количеств прочной мартенситной фазы. Это не позволяет обеспечить высокий уровень допускаемыЗс напряжений винто вых пружин из этих материалов ( tr 7 980-1180 МПа Uqo-120 кгс/мм Известен способ механико-термической обработки пружинной стали, включающий закалку, низкотемпературный отпуск, деформирование в упругопластической зоне при температурах, не превышающих температуры низкотемп ратурного отпуска, и последующий отпуск в упругонапряженном состоянии 2. .Однако этот способ применительно .к конструкциям пружин из легированных сталей с остаточным или метастабильным аустенитом также неэффективен вследствие вялости процессов дополнительного мартенситного превращения, поскольку деформирование в упругопластической зоне при этом . производят в диапазоне температур от нормальных до 250°С. Известен способ изготовления прухсин, включающий формообразование (навивку, штамповку, гибку), закалку (или без нее в случае использования нагартованного полуфабриката), обработку холодом (обычно ) ббз внесения ориентированных пластически деформаций, отпуск (старение), осадку с получением остаточных пластических деформаций 0,5-2,5% при комнатной температуре или же окончатель кое старение под напряжением в интер вале температур 350-550 С . Однако способ не позволяет выйти на высокий уровень допускаемых напряжений для -пружин. Это связано с (тем, что этот способ не обеспечиваеа максимальный перевод остаточного или метастабильного аустенита в мартенсит при оптимальном распределении частиц упрочняющей фазы. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ изготовления пружин из углеродистых и легированных сталей с содержанием углерода 0,5-0,7%,. включающий навивку пружин с .шагом, превыиающим шаг готовой пружины, ее закалку, отпуск и осадку с пластической деформацией сдвига 0,1-0,3% при 200-400С 4. Указанный способ также неэффективен для оптимального упрочнения пружин в случае использования в качестве пружинных материалов широкого класса легированных сталей, включая стали мартенситно-аустенитного класса с 0,2-0,7% углерода переходного класса (например, нержавеющие стали с метастабильным аустенитом, содержащие 0,08-0,15% С}„ а также мартенситностареющие стлали с остаточным аустенитом, содержащие 0,2-0,03% С. Общим недостатком перечисленных способов упрочнения пружин при изготовлении их из легированных стгшей, содержащих остаточный или метастабильный аустенит, является то, что они не создают условий для конструирования пружин с достаточно высоким уровнем допускаемлх напряжений ( в частности, для винтовых пружин с Т 1180 1320 МПа (120-135 кгс/мм), необходимым для надежной их работы в условиях ударно-динамического нагружения. цель изобретения - повьипение уровня допускаемых напряжений пружин. Поставленная цель достигается -. согласно способу изготовления пружин из легированных сталей, преимущественно с остаточным или метастабиэтьньил аустенитом с содержанием углерода О,О2-0,70%,включающему формообразование загчэтовки пружины с прогибом, превышающим прогиб готовой пружиной, ее закалку , отпущен и осадку с остаточной пластической деформацией О,30,7%, осадку производят при темпера турах от мийус до минус 253С с последующей выдержкой при этих температурах в заневоленном состоянии в течение 1-6 ч. Эффект упрочнения достигается тем, что дополнительная мартенситная фаза, образующаяся в результате принудительного превращения остаточного или мёстабйльного аустенита, формируется по тем же самым областям скольжения и в том же направлении, по которым после окончательного изготовления пружин при их нагружении в условиях нормальных температур могла бы происходить их релаксация. Т, е. при

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРУЖИН . ИЗ ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ, преимущественно с остаточным или метастабильным аустенитом с содержанием углерода 0,02-0,70%, включающий формообразование заготовки пружины с прогибом, превышающим прогиб готовой пружины, ее закалку, отпуск и осадку с остаточной пластической деформацией 0,3-0,7%, отличающийся тем, что, с целью повышения Уровня допускае1чых напряжений пружин, осещку производят при температуре от минус до минус с последующей выдержкой при этих температурах в заневоленном состоянии в течение , 1-6ч.- « (Л с