Способ термической обработки притира Советский патент 1992 года по МПК C21D9/06 

Изобретение относится к области абразивной обработки материалов и целесообразно для использования при изготовлении, эксплуатации и восстановлении притиров, плит доводочных, поверочных и разметочных из металлов и сплавов, упрочняемых термической обработкой

Известен способ термической обработки инструмента с целью повышения его износостойкости, включающий обработку холодом ударным погружением в сжиженный азот при температуре -196°С и однократный отпуск 200-250°С.Известный способ снятия остаточных напряжений после абразивно-механической обработки, об- работки холодом при глубоких отрицательных температурах, в материале инструмента и других изделий из серого чугуна заключается в проведении низкого отпуска в диапазоне 150-250°С с выдержкой до трех часов. В технике широко применяется покрытие на основе олова и свинца,

обеспечивая эффективную защиту от коррозии.

Существует прием заливки деталей оловянисто-свинцовым припоем и охлаждения до температуры кристаллизации для исключения пластического деформирования деталей

Известен способ термической обработки, включающий закалку, отпуск, обработку холодом и окончательный отпуск.

Конструктивное выполнение притира связано с геометрическими особенностями обрабатываемой детали, элементами, снижающими вес изделия типа ребер жесткости, пазов, минимальными затратами на изготовление. Точностные требования к исходной геометрической форме доведенной рабочей поверхности исчисляются микронами и их долями.

Практические исследования показывают, что существующий способ не всегда позволяет сохранить в процессе комбинированной термообработки исходсл

с

xj СО

ел

СО

о

со

ную геометрическую форму доведенной поверхности инструмента - притира. Неравномерностьперераспределениятермоградиентов и сопутствующих им напряжений в местах перепадов объема материала изделия при достижении последними предела текучести возможные необратимые пластические деформации функциональной поверхности изделия. На восстановление нормальной температуры обработанного в сжиженном азоте инструмента в зависимости от его размеров требуется как правило выдержка от часа и более, в процессе которой периодически необходимо удалять, осаждающийся на незащищенной поверхности иней и влагу для предотвращения коррозии,

Цель изобретения -улучшение качества рабочей поверхности притира после комбинированной термообработки.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе, включающем абразивно-механическую обработку, отпуск, охлаждение ударным погружением в жидкий азот, повторный отпуск после нагрева до температуры отпуска, притир помещают в расплавленный припой, имеющий температуры плавления и кристаллизации в интервале температур отпуска данной детали осуществляют подстуживание до температуры, обеспечивающей кристаллизацию припоя с выдержкой при этой температуре, нагрев под повторный отпуск сначала ведут до температуры ниже температуры кристаллизации припоя с выдержкой, а затем до температуры отпуска с вертикальным расположением рабочей поверхности притира, обеспечивая расфиксацию и самопроизвольное стекание припоя.

Экспериментальные исследования по оценке целесообразности защитно-фиксирующей заливки в оловянисто-свинцовый припой на обеспечение показателей качества рабочей поверхности притира в процессе комбинированной термообработки выполнялись контролем результатов обработки по следующим факторам: количественной оценкой деформации по изменению интер- ферограммы доведенной плоской поверхности; сравнением уровня коррозии по снижению коэффициента отражения функциональной поверхности.

В качестве исходной заготовки при изготовлении притиров с плоской рабочей поверхностью использовались плиты поверочные размерами 160x160 мм из серого чугуна марки СЧ 18-36 с твердостью материала рабочей поверхности НВ 168-172 согласно ГОСТ 10905-75. Заготовки прошлифовали и довели на предварительно

подготовленном чугуном притире400x400 мм доводочными пастами на основе карбида кремния зеленого 63С ГОСТ 3647-71 с размером основной фракции абразива М20,

М7, МЗ последовательно в три этапа. Увеличение коэффициента отражения функциональной поверхности до уровня 60% добивались полировкой пастой на основе тонкодисперсной окиси алюминия зерни0 стостью 1/0. Обработка была прекращена, когда погрешность формы рабочих поверхностей составила 0,9 микрона в центральной зоне диаметром 116 мм. Точность формы плоской поверхности оценивалась

5 стеклянной ниже ПИ-120. Среднее значение коэффициента отражения определяли фотоэлектрическим блескомером ФБ-2 относительно эталонного алюминиевого образца с коэффициентом отражения 0,7.

0Припой ПОС-61 закладывался в металлические ванночки и выдерживался в печи при 250°С до полного расплавления. Выбор припоя ПОС-61 конкретно в данном случае обусловлен тем, что температуры начала и

5 конца его кристаллизации, соответственно 190 и183°С,лежат в пределах стабилизирующего отпуска 150-250°С материала притира. Это позволяет произвести обработку холодом и отпуск после нее в фиксирован0 ном состоянии инструмента. Притиры с покрытием рабочей поверхности жаропрочным лаком КО-075 ГОСТ 11066-64 нагревали до 250°С и погружали в жидкий припой. Ванночки с деталями переносили в

5 печь при температуре 150°С в течение 1 ч, продолжали отпуск для снятия напряжений после механической обработки и обеспечивая кристаллизацию припоя. После выключения печи и охлаждения до 20°С

0 зафиксированные припоем притиры погружали в сжиженный азот до прекращения реакции. Обработанные холодом и восстановившие нормальную температуру изделия прошли двухступенчатый отпуск при

5 150 и250°С с вертикальным расположением рабочей поверхности притира, обеспечивая самопроизвольное стекание припоя и расфиксацию изделия.

После охлаждения до нормальной тем0 пературы на рабочую поверхность инструмента накладывалась вата, обильно смоченная ацетоном, и сверху покрывалась листовым стеклом для уменьшения испарения ацетона. Остатки лакового покрытия

5 убирались ватой и ацетоном.

Изучение картин интерферограмм в контролируемой зоне показало увеличение дугообразности полос и соответственно погрешности формы 0,3 мкм. Средний коэффициент отражения на поверхности был не

ниже 50%, следов коррозии не наблюдалось.

На образцах, обработанных по известному способу, погрешность группировалась на уровне 2,1 мкм. Наблюдались изменения ширины полос, локальные изгибы, скругле- ния с пятнами экстремумов ординат профиля. С поверхностей этих образцов после обработки холодом в процесс восстановления нормальной температуры периодически убиралась образующаяся влага. На участках изделия, где не убиралась влага, коэффициент отражения составлял не более 30% из- за общего потемнения поверхности и пятен коррозии. Форму поверхности притира установить было невозможно из-за неприлегания к ней пластины в местах коррозии.

Использование предлагаемого способа термической обработки притира обеспечивает по сравнению с существующими возможность в пределах температурного и временного диапазонов отпуска обеспечить фиксацию и защиту от коррозии рабочей поверхности притира, что улучшает ее качество после комбинированной термообработки.

Формула изобретения

1.Способ термической обработки притира, включающий абразивно-механическую обработку, отпуск, охлаждение

ударным погружением в жидкий азот, повторный отпуск, отличающийся тем, что, с целью повышения качества поверхности путем сохранения исходной геометрической формы и предотвращения коррозии,

после нагрева до температуры отпуска притир помещают в расплавленный припой, имеющий температуры плавления и кристаллизации в интервале температур отпуска данной детали, осуществляют

подстуживание до температуры, обеспечивающей кристаллизацию припоя с выдержкой при этой температуре, нагрев под повторный отпуск сначала ведут до температуры ниже температуры кристаллизации

припоя с выдержкой, а затем - до температуры отпуска.

2.Способ по п.1,отличающийся тем, что повторный отпуск выполняется с

вертикальным расположением рабочей поверхности притира.

Изобретение относится к термической обработке и может использоваться при изготовлении и восстановлении притиров, доводочных поверочных и разметочных плит Сущность: плита из серого чугуна подвергается абразивно-механической обработке, далее выполняют первичный отпуск нагревом до 250°С и погружением в расплавленный припой с выдержкой при 150°С для обеспечения кристаллизации припоя, затем выполняется ударное погружение в жидкий азот, вторичный отпуск выполняется нагревом до 150°С, далее выдержка и нагрев до температуры 250°С, обеспечивающей плавление припоя. 1 з.п. ф-лы.