Способ отделочно-упрочняющей обработки поверхности деталей из стали аустенитного класса Советский патент 1984 года по МПК C21D6/04 C21D1/78 C21D6/02 C21D7/08 C23F1/00 

Изобретение относится к технологическим процессам изменения физичес ких свойств и структуры стальных изделий путем деформации наружной поверхности вращения и может быть использовано для алмазного выглаживания (поверхно стного пластического деформироьания) преимущественно штоков, седел клапанов криогенных установок, роторов турбодетандеров и т.п., предварительно обработанных холодом. Известен способ чистовой и отделочной обработки,,в процессе которого формируется поверхностньй слой деталей, существенно улучшаю.щий эксплуатационные свойства - выглаживание алмазным и твердосплавным инструментом. В процессе выглаживания инструмент с усилием прижимается к вращающейся поверхности изделия и деформирует ее поверхностный слой, где неровности, оставшиеся от предьщу- . щей обработки, сглаживаются частично или полностью, и поверхность приобретает зеркальный блеск, повьшае-тся твердость поверхностного слоя, в нем создаются сжимающие напряжения, повьшается точность размеров и формы детали (калибрование). Инструмент при отделочно-упрочняющей обработке охлаждается смазочно-охлаждающей жидкостью, индустриальным маслом. Сочетание свойств выглаженной поверхности обусловливает ее высокие эксплуатационные качества - износостойкость и усталостную прочность С целью интенсификации процесса выглаживания и увеличения деформированного слоя в известных способах ин струменту дополнительно сообщают относительное вращение вокруг обрабатываемой поверхности, вибрацию и т.п. Условия работы деталей криогенной техники при температурах от -100 до -200 С, например плунжерных пар, определяют максимально возможное сн жение разницы температур обработки и эксплуатации, поэтому финишные оп рации проводят на охлажденных детал чередуя механическую обработку, замораживание и разбраковку. Алмазное выглаживание охлажденны изделий из сталей аустенитного клас са, из которых изготавливают детали криогенной техники, позволяет сравнительно с выглаживанием при комнатной температуре увеличить твердость их поверхности, пределы прочности и текучести, снизить шелушение за счет деформационного- упрочнения аустенита и его мартенситных превращений при термическом воздействии, замораживании lj . Недостаток способа - снижение чистоты обработанной поверхности на 2-3 класса сравнительно с выглаживанием при комнатной температуре, чем уменьшается износостойкость трущихся уплотнительных поверхностей деталей криогенных установок и повышается длительность их приработки. Указанный недостаток объясняется тем, что органические вещества, входящие в.состав смазочно-охлаждающей жидкости и содержащиеся в планке на поверхности детали после предыдущих операций механической обработки, при низких температурах замерзают и твердеют. При выглаживании охлажденных деталей твердые частицы действуют на поверхность как абразив, что, кроме ухудшения чистоты обрабатываемой поверхности, снижает стойкость инструмента: появляются риски, требуется переполировка алмаза. В результате получается пластически деформированная неровная поверхность детали с вырывами и задирами без характерного зеркального блеска с черными пятнами. Цель изобретения - повьшение чистоты поверхности после выглаживания охлажденных до низких температур деталей из стали аустенитного класса и стойкости выглаживающего инструмента. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу отделочно-упрочняющей обработки поверхности деталей из стали аустенитного класса, поверхность деталей перед охлаждением обрабатывают органическим растворителем. Путем удаления с поверхности обрабатьшаемой детали пленки органических соединений, обезжиривания ее и последующего выглаживания поверхности замороженных деталей достигается чистота поверхности на 1-2 класса вьш1е, чем у деталей, обработанных по известному способу. Стойкость инструмента увеличивается в 1,5 раза. П р и м е р. Дпя получения сравнительных данных параллельно про- 3 водят обработку двух групп однотипных деталей из стали Х18Н1ОТ,получе ных точным точением с шероховатость поверхности Rq 1,0-0,7 мкм при охлаждении5%-ой эмульсией. Детали первой группы окунают в хлороформ (CHCIi), в котором растворяется поверхностная органическая пленка. Затем все детали замораживают в сжиженном азоте до -196 С, (температуры эксплуатации в криоген ных установках). После этого поверх ность деталей подвергают выглаживанию синтетическим алмазом сферической формы с радиусом 3 мм на токар.ном станке .с подачей 0,37 мм/об и скоростью 50 м/мин при усилии прижима инструмента 40 кгс., При этом шероховатость (RQ) 0,11 - 0,07 мкм, сто 44 10 М прокость выглаживателя 14,5 тив 0,35-0,136 мкм и 11 . 10 М соответственно при обработке детали по способу-прототипу. Использование предлагаемого способа позволяет повысить эксплуатационные свойства ответственных деталей криогенной техники из стапей аустенитного класса. Получают более высокую чистоту поверхности уплотнительных деталей, что повьппает долговечность, надежность их работы и сокращает объем пригоночных работ, снижая их себестоимость. Значительно повьшается стойкость инструмента, что чрезвычайно важно в условиях крупносерийного производства.

СПОСОБ ОТДЕЛОЧНО-УПРОЧНЯЮЩЕЙ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТИ ДЕТАЛЕЙ ИЗ СТАЛИ АУСТЕНИТНОГО КЛАССА, включающий операции охлаждения и выглаживания, отличающийся тем, что, с целью повышения чистоты обработанной поверхности и стойкости инструмента, поверхность деталей перед охлаждением обрабатыв т органическим растворителем.