Способ закалки деталей Советский патент 1986 года по МПК C21D1/56 

Изобретение относится к термической обработке и может быть использовано при закалке легированных сталей, требую1Ц1гх промежуточные скорости охлаждения.

Цель изобретения - повьшение долговечности деталей.

Нагретую контактным способом до . емпературы закалки деталь спрейерно охлаждают водой, предварительно отключив электрический ток, достижении деталью температуры, на 30- 50°С превышающей температуру начала мартенситного превращения, автоматически включается контактный нагреватель и по летали пропускают ток плотностью, обеспечивающей скорость охлаждения детали в мартенситном интервале температур 30-100 град/с, продолжая охлаждение в воде.

При этом в объеме закаливаемой детали возникает тепловая энергия, тормозящая ее охлаждение. Изменяя далее ве1П1чину тока по заданной программе , а следовательно тепловую энергию, выделяем то в результате прохождения электрического тока через деталь, можно получить любую скорость охлаждения в заданном температурном интервале.

При включении электрического тока при температуре, превышающей температуру начала мартенситного превращения более, чем на 50°С, наблюдается распад переохлажденного аус- тенита в промежуточной области.

При включении электрического тока при температуре, превышающей температуру начала мартенситного превращения менее, чем на 30 С, затруд- няется торможение скорости охлаждения детали в мартенситном интервале что приводит к образованию трещин.

Превышение скорости охлаждения 100 град/с представляет опасность с точки зрения возникновения трещин вследствие повьш1енньгх термических напряжений .

Охлаждение со скоростью ниже 30 град/с приводит к появлению про-

10

15

20

505852

межуточных продуктов распада аусте- нита, снижающих свойства стали.

Пример. Проводят термическую обработку деталей из стали марки 38ХС диаметром 14 мм и длиной 400 мм/ Деталь типа Цилиндрическая ось нагревают контактным способом до 900 С. Затем электрический ток отключают и на деталь из спрейера подают воду. Контроль охлаждения детали до температуры начала мартенситного превращения (320 С) осуществляется при помощи термопары, зачеканенной в деталь. При достижении температуры включается контактный нагреватель и через деталь пропускают электрический ток, изменяющейся плотности.

Температурный интервал, в котором заготовка должна охлаждаться со скоростью 30-100 град/с, составляет 320 +(30-50) f200, где ГОО С - нижняя граница мартенситного превращения (М) .

Для детали из данной стали и данного диаметра пропускали ток плотностью 8,86 10 до 7,33-10 А/м в течение 3,5 с.

В таблице представлены испытание твердости образцов и усталости пружин стали 38ХС.

Изменяя плотность тока, пропускаемого через деталь, можно добиться любой скорости охлаждения в мартенситном интервале для любых марок сталей различного сечения, что позволяет выравнивать напряжения в закаливаемой детали, исключая тем самым образование трещин при закалке, повысить долговечность благодаря снижению разброса твердости после закалки и стабилизировать упругие свойства.

Использование предлагаемого способа закалки позволит применять для любых высоколегированных сталей де- щевую и безвредную закалочную среду - воду.

Способ обработки

Твердость после закалки HRC Точки замера на длине 600 мм

nziiHiiz

Нагрев и охлаждение пропусканием тока

47 47 48 47 46 47

47 49 50 43 50 46

Число циклов до разрушения

180000

120000