Способ упрочняющей поверхностной обработки деталей Советский патент 1983 года по МПК C21D8/00 B21J5/00 B23P9/00 

Описание патента на изобретение SU1057560A1

:д У|

35

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к способам упрочняющей поверхностной обработки.

Известен способ упрочняющей обра-i ботки,I заключающийся в пластическом деформировании поверхностного слоя П.

Однако для способа характерно недостаточное качество упрочняющей обработки.

Известен также способ упрочняющей поверхностной обработки деталей из сплавов и сталей, включающий нагрев детали, ее поверхностное деформированне и охлаждение 2.

Для сталей по известному способу в зависимости от уровня требуемых механических свойств изделия имеется несколько вариантов обработки: нагрев до температуры выше AQ , деформация, охлаждение; нагрев до температуры относительной устойчивое™ аустенита Н1«се А,, деформация, охлаждение; нагрев до температуры выше деформация, охлаждение до температуры относительной устойчивости аустеннта, деформация, охлаждение. В последнем варианте способа деформация может производиться многократно. Стабилизация температуры в процессе деформации способствует повышению эффективности обработки и обеспечивает возможность проведения многократного повторного деформирования.

Недостатком известного способа является ограниченное применение. В частности, реализация способа на HS- делиях из сплавов с низкой энергией дефекторв упаковки, склонных к деформационному двойников анию и дефоргг мационному фазовому прев ащению типа мартенситного, не позволяет использ.овать полностью механизмы упрочнения.

Цель изобретения - повышение качества упрочнения при поверхностной упрочняющей обработке изделий из сплавов с низкой энергией дефектов упаковки, увеличение износостойкости и усталостной прочности поверхностных объемов изделия.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу упрочняющей поверхностной обработки, включающему нагрев детали, ее поверхностное пластическое деформирова1ше и охлаждение пластическую деформащпо проводят в два этапа, сначала после нагрева до

интервала температур механического двойникования, затем в процессе охг лаждения при температурах деформационного мартенситного превращения.

Например, для сплавов кобальта системы Со-Сг-Мо-С первый этап проводят при 550-570 0, второй - от 150 ДО 200°С.

В основе способа лежит известная зависимость энергии дефектов упаковки (.у. в металлах и справах от температуры.. При относительно высоких температурах, когда э.д.у. велика, пластическая деформация в материале протекает по механизму дислокационного скольжения. Понижение; температуры приводит к уменьшению величины э.д.у., что вызывает ограничение подвижности дислокаций вследствие увеличения ширины их расщепле-. ния и одновременно облегчает-процесс механического двойникования ввиду снижения энергии двойниковых границ. В результате развивается процесс механического двойникования при нагружении, вклад которого в общую деформацию возрастает с уменьшением температуры. При дальнейшем снижении температуры вследствие максимальноао уменьшения э.д.у. наряду с двойнйкованием становится возможным конкурирующий процесс - деформационное фазовое превращение, развивакмцееся п мартенситному механизму и приводящее к образованию в структуре материала при деформации новой фазовой составляющей, вследствие чего доля механического двойникования в общей деформации снижается.

Действие каждого из отмеченных механизмов деформации в сплавах с никой энергией дефектов упаковки сопровождается специфическими структурными изменениями; соответственно различаются механические свойства металла после деформации при различных температурс1х. Наличие большого количества мартенситной фазы обеспечивае высокую прочность, твердость и износостойкость материала; вЪ1сокая плотность двойников деформации способствует -повышению усталостной прочности Применение предлагаемого способа упрочнения позволяет получить после первого этапа обработки наклепанный поверхностный слой с высокой плот|ностью двойников деформации, после , :Второго этапа поверхностный слой с большим содержанием мартенситной фазы. Ввиду-ТОГО, что первый этап упрочнякщей обработки осуществлшот 1при более высокой температуре, глубина охватьшаемого деформацией слоя больше, чем на втором этапе, В результате после окончания обработки в Поверхностных объемах изделия фор- м 1руется упрочненный слой сложного строения, состоящий из примыкающей к пойерхности прослойки с высоким со держанием мартенситной фазы и лежащей ниже прослойки с большим количеством двойников деформации. Это обеспечивает сочетание высокой износостойкости и усталостной прочности изделия. Стабилизация температуры изделия на первом этапе обрабй- ки необходима для получения максимальной плотности двойников в поверхностном слое после деформации.

Пример. Проводят поверхностное упрочнение образцов сплава иа кобальтовой основе с низкой энергией дефектов упаковки. Химический состав сплава, весД: с 0,5, Мо 5,0; Сг 27, и Со остальное. Рабочую поверхность образцов сплава npk непрерывном вращении и индукционном нагреве обкаты вают роликом с усилием 250 МПа и cijo ростью 50 ми/с сначала при 550-570 С затем при отключеином индукторе, в процессе охлаждения в интервале температур 150-200°С.

Для получения сравнительных данны параллельно проводят упрочнение однотипных образцов по следующим режимам: нагрев, обкатка при 700-730 С, охлаждение до 150°С,.обкатка до полного ох/1аждения; нагрев, обкатка при 550-570 С, охлаждение; обкатка при комнатной температуре.

Образцы после упрочнения испытывают на износ и термоусталостное раз рушеиие на установке, воспроизводящей условия работы тяжелонагруженного горячедефогжирующего инструмент. В качестве критерия износостойкости принято среднее число циклов нагружения образца до износа 1 мм материала. Термоусталостную прочность оценивают по числу циклов нагружения до развития трещии на глубину 3 мм от поверхности.

Данные сведены в таблицу.

Похожие патенты SU1057560A1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ОБРАБОТКИ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ 2000
  • Макаров А.В.
  • Коршунов Л.Г.
  • Осинцева А.Л.
RU2194773C2
СПОСОБ ДЕФОРМАЦИОННО-ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ВЫСОКОМАРГАНЦЕВОЙ СТАЛИ 2016
  • Кайбышев Рустам Оскарович
  • Беляков Андрей Николаевич
  • Кусакин Павел Сергеевич
RU2643119C2
Сталь с повышенной износостойкостью и способы ее изготовления 2014
  • Айер, Рагхаван
  • Чой, Джонг-Кио
  • Дзин, Хьюнву
  • Ли, Хак-Чеол
  • Мюллер, Рассел Роберт
  • Сух, Ин-Шик
  • Ма, Нинг
RU2675423C2
СПОСОБ ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТНОЙ ОБРАБОТКИ 1973
SU378445A1
СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕТАЛЕЙ 2001
  • Громаковский Д.Г.
  • Ковшов А.Г.
  • Малышев В.П.
  • Ибатуллин И.Д.
  • Дынников А.В.
  • Шигин С.В.
  • Анучин Ю.Е.
  • Маруженков К.И.
RU2198954C2
Способ обработки аустенитных и аустенито-ферритных сталей 2015
  • Гурьев Владимир Анатольевич
  • Фомин Владимир Фёдорович
  • Лешек Савицки
  • Пахомова Любовь Ивановна
RU2610096C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КРЕПЕЖНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ИЗ ВЫСОКОПРОЧНЫХ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ 2012
  • Мацнев Валентин Николаевич
  • Чулков Евгений Ильич
RU2492017C2
Способ обработки изделий из металлов и сплавов 1978
  • Гиндин Иосиф Абрамович
  • Лавриненко Иван Семенович
  • Волчок Олег Иосифович
SU745959A1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗНОСОСТОЙКОЙ ПОВЕРХНОСТИ МЕТАЛЛОВ И ИХ СПЛАВОВ (ВАРИАНТЫ) 2010
  • Тюфтин Анатолий Аркадьевич
  • Чирков Анатолий Михайлович
  • Корякин Даниил Владимирович
  • Щукин Владимир Дмитриевич
RU2445378C2
Способ получения износостойкого покрытия 2020
  • Балаев Эътибар Юсиф Оглы
  • Бледнова Жесфина Михайловна
RU2753636C1

Реферат патента 1983 года Способ упрочняющей поверхностной обработки деталей

СПОСОБ УПРОЧНЯЮЩЕЙ ПОВЕРХ,НОСТНОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ из сталей и сплавов преимущественно с низкой энергией дефектов упаковки,включающий нагрев детали, ее поверхностное пластическое деформирование и охлаждение, .отличающийся тем, что, с целью повышения качества, пластическое деформирование проводят в два зтапа, сначала после нагрева до интервала температур механического двойникования, затем в процессе охлаждения при температурах деформационного мартенситного превращения.

SU 1 057 560 A1

Авторы

Тетюева Тамара Викторовна

Каковкин Дмитрий Алексеевич

Мифтахов Радмир Гайнетдинович

Котельников Геннадий Александрович

Даты

1983-11-30Публикация

1982-07-28Подача