Способ термической обработки колец крупногабаритных подшипников Советский патент 1986 года по МПК C21D9/06 

Изобретение относи i-cH к термической обработке стали и может быть использовано при термической обработке колец крупногабаритных подшипников качения из стали регламентированной

прокапиваемости.

. Целью изобретения является уменьшение деформации колец при закалке.

Самоотпуск в штампе предотвращает изменение размеров кольца вследствие протекания процессов при отпуске. При охлаждении колец в штампе без самоотпуска при последующем отпуске происходит уменьшение диаметра колец и уве личение их овальности. Отсутствие / штампа, даже при использовании самоотпуска, приводит к большой деформа,- ции .колец уже в процессе закалочного охлаждения.

TchmepaTypy самоотпуска выбирают из условия обеспечения требуемой твер дости. Экспериментально, установлено, что оптимальная для подшипниковых колец твердость HRC 60-63 обеспечивается при температуре самоотпуска в пределах 200-250°С. Для того, чтобы в наибольшей степени обеспечить умень шение деформации, кольца извлекают из штампа после завершения самоотпуска.

Температура разогрева кольца после прекращения охлаждения должна быть в интервале 200-250 С по следующим причинам: при температуре разогрева ниже 200°С происходит образование трепан.у основания тонких«буртиков кольца, слу жащих для ограничения осевого перемещения роликов; при температуре свыше твердость колец снижается ниже требуемой (ниже HRC 60).

Способ поясняется следующим.

Кольцо крупногабаритного подшипника нагревают насквозь в печи или в индукторе и помещают в охлаждающее , устройство, содержащее штамп, затем осуществляют интенсивное всестороннее охлаждение кольца быстродвижущейся подои. Время интенсивного охлаждения выбирают таким образом, чтобы после прекращения подачи воды в сердцевине сечения кольца сохранился запас тепла, достаточный для разогрева поверхности до 200-250°С. Это время устанавливают экспериментально путем пробных закалок по показаниям термопар, прикрепленных к поверхности кольца, После разогрева кольца до требуемой тейпературы самоотпуска и начала его естественного охлаждения н,а воздухе

0

20

25

30

35

40

45

50

55

кольцо извлекают из штамп а, охлаждают на воздухе и подвергают низкому отпуску.

Способ осуществляют следующим образом.

Внутреннее кольцо подшипника ( 777/48 с наружным диаметром 310 мм, внутренним диаметром 2АО мм и высотой 129 мм из стали регламентированной прокалинаемости марки ШХ4 нагревают в печи до в течение 30 мин, пе,- реносят в охлаждающее устройство с закалочным штампом. Рабочая часть штампа состоит из секторных сухарей, раздвигаемых внутренним конусом. Наружный диаметр цилиндрической поверхности, образуемой сухарями, соответ- - ствует внутреннему диаметру термически обрабатываемого кольца в холодном состоянии. После установки нагретого кольца на штамп включают пневмогид равлический кран подачи закалочной воды. Воду подают от насоса типа 6НДВ под давлением 0,2 МПа (2 атм) на все поверхности кольца в течение 16 с. Благодаря усадке при охлаждении закаливаемое кольцо плотно охватывает наружную поверхность сухарей и получает требуемый размер. После прекращения подачи воды поверхность кольца разогревается до 230°С и спустя 60 с после начала остывания кольца извлекают из штампа, охлаждают на воздухе и подвергают низкому отпуску.

При термической,обработке по предлагаемому способу уменьшение внутреннего диаметра кольца по сравнению с исходными размерами до термообработки составило 0,3 мм, овальность уменьшилась с 0,5 мм (до термообработки) до 0,05 мм (после термообработки), т. е, применение изобретения позволяет уменьшить исходную овальность от токарной обработки кольца. При закалке с интенсивным охлаждением в штампе в течение 30 с, когда все сечение кольца в процессе интенсивного охлаждения остыло до комнатной температуры и самоотпуск отсутсвовал, с последующим отпуском в печи при 160 С в течение 4 ч изменение внутреннего диаметра составило в среднем 0,85 мм, овальность 0,2 мм. Кроме того, ввиду отсутствия самоотпуска на выступах колец обнаружены закалочные трещины.

Использование предлагаемого способа позволяет уменьшить деформацию колец при термической обработке и дает возможность изготавливать кольца

312571054

крупногабаритных подшипников из стали щественно, из стали регламентирован- регламентированной прокаливаемости с ной прокаливаемоети, включах 1ций скво- упрочнением объемно-поверхностной за- |3ной нагрев до температуры аустениза- калкой, обеспечивая экономию легиру- ции и всестороннее охлаждение в кмцих элементов, повышение надежности 5 штампе и отпуск, отличающий- и долговечности подшипников, снижение с я тем, что, с целью уменьшения де- трудоемкости термической обработки формации колец, охлаждение в штампе .по сравнению с известными методами. производят в течение времени,

.обеспечивающего самоотпуск кольФормула изобретеиия О ца при 200-250 С, а после завершения самоотпуска кольца иэСпособ термической обработки колец влекают из штампа и охлаждают иа крупногабаритных подшипников, преиму- воздухе.