Способ объемно-поверхностной закалки стальных деталей Советский патент 1989 года по МПК C21D1/06 C21D1/60 

i

Изобретение относится к термообработке металлов, в частности к поверхностной закалке, и может быть использовано в машиностроении.

Цель изобретения - обеспечение поверхностной закалки деталей толщиной менее 9 мм или диаметром менее 10 мм за счет регулирования скорости охлаждения в процессе закалки.

Сущность изобретения заключается в том, что охлаждение поверхности детали проводят со скоростью 1000- 2000 С/с в температурном интервале перлитного превращения (650-450°С), со скоростью 100-300°С/с в интервале превращения по промежуточному механизму (450-300°С) и со скоростью

40-80°С/с в интервале мартенситного превращения (300-150°С).

Уменьшение скорости охлаждения в температурных интервалах перлитного промежуточного и мартенситного превращения до 1000-2000°до 100-300°С/с и до 40-80°С/с соответственно позволяет, с одной стороны, на деталях из среднеуглеродистой стали, в том числе -л стали 58, получить на поверхности мартенситs с другой стороны, уменьшить скорости охлаждения участков, расположенных в подслое как в интервале температур промежуточного, так и перлитного превращения.

Такое влияние уменьшения скорости охлаждения поверхности в нижнем интервале температур на скорости ох

00

лаждения подслоя в более высоких тервалах температур обусловлено уменьшением градиентов температур между поверхностью и участками подслоя, проходящими температурные интервалы перлитного и промежуточного превращения с некоторым опозданием.

Более медленно охлаждение участков подслоя в обоих температурных интервалах немартенситного превращения приводит к тому, что в них начинает проходить или проходит более полно превращение аустенита по немар тенситному механизму. В результате глубина закаленного слоя уменьшается и появляется возможность применять метод поверхностной закалки при глубинном нагреве для деталей более тонкого сечения.

Граничные значения скоростей охлаждения выбраны по следующим причинам. Скорости охлаждения в перлитном интервале (1000-2000°С/с) приближаются к критическим скоростям сред- неуглеродистой стали, в частности стали 58 (55ПП) промышленной выплавки (критическая скорость 650°С/с), и превышает ее лишь в 1,5-3 раза. Для проведения поверхностной закалки при глубинном нагреве эти скорости являются оптимальными, так как при более высоких скоростях глубина закаленного на мартенсит слоя увеличивается за счет более быстрого охлаждения подслоя, а при меньших скоростях возможен распад поверхности по немартенситному механизму превращения ,

Скорости охлаждения поверхности ниже 100 и 40°С/с соответственно в температурных интервалах промежуточного и мартенситного превращения приводят к частичному распаду аустенита на поверхности детали.

Скорости охлаждения поверхности выше 300 и 80°С/с в соответствующих температурных интервалах приводят к большим глубинам закаленного слоя и, следоватечьно,.- невозможности при менить метод поверхностной закалки при глубинном нагреве для тонких изделий.

Пример. Цилиндрические образцы длиной 100 мм и диаметром 8 мм

0

0

5

0

из стали 58 промышленной выплавки (с 0,58% С и сульмой содержания Mi, Cr, Ni и Си, равной 0,3%) нагревали насквозь до 830°С на 50°С (выше Асз) за 20 с в индукторе с внутренним диаметром витка 20 мм.

После нагрева в зазор между внутренним витком индуктора и цилиндрической поверхностью образца подавали поток 2,0-2,5% водного раствора фаракрила (неполной железной соли полиакриловой кислоты). Поток создавали насосом, а его интенсивность регулировали краном. Кривые охлаждения записывали шлейфовым осциллографом, используя в качестве датчика хромельалюмеловые термопары диаметром 0,2 мм, приваренные в поверхности.

По осциллограммам рассчитывали средние скорости охлаждения в температурных интервалах перлитного превращения (650-450СС), промежуточного превращения (450-300°С), мартен- ситного превращения (300-100°С). О характере закалки судили по исследованию микроструктуры.

Предлагаемый способ позволяет распространить метод поверхностной закалки при глубинном нагреве на детали из сталей промышленной выплавки толщиной менее 9 мм или диамет- 5 РОМ менее 10 мм.

Формула изобретения

0

0

5

Способ объемно-поверхностной закалки стальных деталей преимущественно из сталей пониженной прокали- ваемости, включающий нагрев до закалочных температур И охлаждение, о т- личающийся тем, что, с целью обеспечения поверхностной закалки деталей толщиной менее 9 мм или диаметром менее 10 мм, охлаждение проводят со скоростью 1000-2000 t/c в температурном интервале перлитного превращения 650-450°С, со скоростью 100-300°С/с в интервале превращения по промежуточному механизму 450-300°С и со скоростью 40-80°С/с в интервале мартенситного превращения 300-150°С.

Редактор М„Недолуженко

Составитель Г.Стальский Техред М.Ходанич

Корректор Т.Лончакова

Изобретение относится к термообработке металлов ,в частности, к поверхностной закалке, и может быть использовано в машиностроении. Целью изобретения является обеспечение поверхностной закалки деталей толщиной менее 9 мм или диаметром менее 10 мм за счет регулирования скорости охлаждения в процессе закалки. Охлаждение поверхности при закалке производится в интервале температур превращения аустенита по перлитному механизму со скоростью 1000-2000°С/с, охлаждение поверхности в температурном интервале превращения аустенита по промежуточному механизму (450-300°С) проводят со средней скоростью 100-300°С/с, а в температурном интервале превращения аустенита по мартенситному механизму (300-150°С) - со средней скоростью 40-80°С/с. 1 табл.

Заказ 2122/22

Тираж 531 ,

ВНИШШ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г.Ужгород, ул. 1гарина,101

Подписное