Способ термомеханической обработки роликов из конструкционной стали Советский патент 1990 года по МПК C21D8/00 

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при термомеханической обработке изделий из конструкционных сталей,предназначенных для деталей типа роликов и других изделий, работающих на износ.

Целью изобретения является сокращение времени обработки.

Для осуществления способа термомеханической обработки изделий из среднеуглеродистой конструкционной стали, а именно роликов для подачи сварочной проволоки на автоматах, берут прокат диаметром 25 мм и длиной

300 мм из стали 45 с содержанием углерода 0,45% и с содержанием остальных элементов, соответствующих марочному Этот отрезок протачивают1 на токарном станке до диаметра 20 мм для удаления наружного окисленного слоя и обезуглероженного. Затем его порезают на заготовки роликов диаметром 20 мм и высотой 18 мм. Заготовки нагревают в камерной печи с науглероживающей средой до 650°С, Затем производят осадку заготовки на 2 мм в течение 5-6 с„ Затем заготовки опять помещают в печь, нагревают до 750°С, выдерживают 0,5 ч и вновь проСО

о

03 СЛ

водят осадку на 2 мм за один удар в течение 4,5 с. Опять нагревают заготовки в печи до 850°С, выдерживают 0,5 ч, осаждают на 2 мм в течение 3,5 с. Опять заготовки нагревают в печи до 950°С, выдерживают 0,5 ч, осаждают в течение 2,5 с за один удар Зат1ем заготовки нагревают до 1050°С, выдерживают 0,5 ч, осаждают на 2 мм в течение 95 с за один ударс Дли- те ьность деформационного цикла определяют по формуле

. (11,5 - 12,5)10-2 «t,

гд t - температура нагрева, насыще- ; ния и деформации, °С0 По окончании деформации заготовки ускоренно охлаждают в масле и производят низкий отпуск при 180-200°С о

После этой обработки твердость поверхности изделия составляет 59-61 HR3, а сердцевина 37-42 HRC. Глубина на{утлероженного слоя составляет 1,5- 1,,7 мм Длительность цикла обработки составляет в среднем 495 ч.

Для сравнения изготавливают ролики по способу термомеханической обра бртки сталей, принятому в качестве известного. Берут заготовки из стали 45 длиной 18 мм и диаметром 20 мм, Заготовки нагревают в камерной печи с науглероживающей атмосферой до

Си вьщерживают до получения

9 0-930° ,2%

С на глубине , 7 мм.

После этого непосредственно с темпе™ ратуры насыщения заготовки переносят для горячей деформации в специально сконструированном штампе с насечкой дйя получения готовых роликов на молот с энергией удара 20 кН„ Горячую пластическую деформацию проводят за удара. При этом длительность цикла Удар + пауза составляет 2- Зс, общая степень деформации 50%. Готовые отштампованные ролики имеют размеры: высота 9 мм, диаметр 45 мм. После последнего удара отштампованные ролики пересаживают в соляную.

0

5

0

5

0

5

5

0

печь-ванну с температурой 660-680 С и задерживают при ней 25-30 минс Затем их пересаживают в другую печь-ванну с температурой 800-820 С, вьщерживают в течение времени соответственно расчету 20 с/мм, закаливают в соляной среде и отпускают в камерной печи ,при 200-210°С в течение 1 ч. Длительность цикла обработки составляет в среднем 14 ч. В связи с тем, что процесс насыщения поверхности углеродом осуществляется непрерывно, то для этого потребуется около 12 ч, что значительно увеличивает цикл обработки изделий. Это ведет к дополнительным энергетическим затратам.

Таким образом, из сравнения результатов следует, что ролики, обработанные предлагаемым способом, обладают такими же свойствами, как и в известном при сокращении цикла обработки в 3-3,5 раза.

Формула изобретения

1 Способ термомеханической обработки роликов из конструкционной стали, включающий одновременный нагрев и насыщение поверхности изделия углеродом, дробную пластическую деформацию фиксированной длительностью деформационного цикла и закалку с отпуском, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени обработки, деформацию проводят в процессе насыщения в интервале температур 650-1050°С с длительностью цикла, вычисляемого по формуле

1 (11,5-12,5)10- t

где 1L- длительность деформационного цикла, с;

t - температура нагрева, насыщения и деформирования, °С, 2. Способ по , отличающийся тем, что нагрев осуществляют ступенчато, а закалку проводят с температуры последней ступени.

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при термомеханической обработке изделий из конструкционных сталей, предназначенных для деталей типа роликов и других изделий, работающих на износ. Целью изобретения является сокращение времени обработки. Заготовки роликов из стали 45 помещают в печь с науглероживающей средой, греют до 650°С и выдерживают 0,5 ч. Затем проводят осадку заготовок на 2 мм в течение 5 - 6 с. Затем заготовки опять помещают в печь и нагревают до 750°С, выдерживают 0,5 ч и вновь проводят осадку на 2 мм за 1 удар в течение 4,5 с. Аналогичные операции осуществляют при 850, 950 и 1050°С с временем деформации 3,5

2,5 и 1,5 ч соответственно и выдержкой при каждой температуре перед деформацией 0,5 ч. С температуры последнего цикла деформации заготовки охлаждают в масле и проводят низкий отпуск при 180 - 200°С. Способ позволяет в 3 - 3,5 раза сократить время обработки. 1 з.п. ф-лы.

Составитель М„ Шелагуров

Редактор Н, Бобкова

Техред Л.Сердюкова

Заказ 1622Тираж 503Подписное

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

Корректор Оо Кравцова