Способ закалки плоских деталей в водоохлаждаемых штампах Советский патент 1992 года по МПК C21D1/673 C21D9/24 C21D1/18 

Изобретение относится к термической обработке стали, в частности к способу закалки плоских деталей в водоохлаждаемых штампах, и может быть использовано, преимущественно, в тракторе- и автомобилестроении.

Известен способ закалки плоских деталей в водоохлаждаемых штампах. Деталь, нагретая до температуры закалки, подается в штампы, где находится в заневоленном состоянии в течение всего времени охлаждения.

Недостатком данного способа является большая величина деформации, коробление, возникновение трещин, неравномерное распределение твердости.

Цель изобретения - уменьшение величины деформации и коробления,получение равномерного распределения твердости после закалки.

Указанная цель достигается тем, что зазор между закалочными водоохлаждаемы- ми штампами фиксируется и равен толщине детали с учетом коэффициента линейного

расширения при нагреве детали под закалку. Деталь нагревается до температуры аус- тенизации в свободном состоянии на нагревательной жароупорной плите. Затем деталь подается на позицию закалки, состоящую из верхнего и нижнего закалочных водоохлаждаемых штампов.

Поставленная цель достигается тем, что в процессе закалки в начальный период охлаждения деталь заневоливается в течение 5-6 секунд. По истечении данного времени, вследствие уменьшения размеров детали в процессе охлаждения, деталь освобождается от заневоливания. Дальнейшая закалка детали идет в свободном состоянии, т.е. деталь лежит на нижнем штампе, т.к. согласно изобретению фиксированный зазор между верхним и нижним закалочными штампами позволяет не осуществлять заневоливание детали во втором периоде охлаждения. Мартенситное превращение происходит после освобождения детали от заневоливания. При этом значительно снижаются объемные изменения, величина деформаЁ

J 1

О ICJ

ю о

ции и коробления вследствие снижения скорости охлаждения во втором периоде закалки и отсутствия заневоливания детали. Достигается равномерное распределение твердости.

Именно заявленное соотношение величины зазора между закалочными штампами, равное толщине детали с учетом коэффициента линейного расширения при нагреве детали под закалку и толщины детали, обеспечивает высокое качество закалки, уменьшение величины деформации и коробления, и, тем самым, достижение цели изобретения.

Сравнение заявленного технического решения с прототипом позволило установить соответствие критерию новизна. Так как известным способом невозможно получить геометрические размеры в заданных пределах. При изучении других известных технических решений в данной области техники признаки, отличающие заявленное изобретение от прототипа, не были выявлены и потому они обеспечивают заявленному техническому решению соответствие крите рию существенные отличия.

На чертеже изображен способ фиксации зазора между закалочными штампами.

Цилиндр подъема верхнего штампа 6 крепится к верхней раме 4. Нижний закалочный штамп 8 жестко закреплен на нижней станине. Зазор фиксируется между верхним и нижним штампами 6 и 8 путем подъема всего цилиндра регулировочными болтами 2 и прокладками 3. Деталь 7, нагретая до температуры закалки механизмом перекладки, подается на закалочную позицию, т.е. в закалочные штампы. Верхний

-

штамп в это время поднят. После подачи детали, верхний штамп отпускается и заие- воливает деталь. Начинается процесс закалки с одновременной термофиксацией.

5 Через 5-6 с между деталью и верхним штампом образуется зазор за счет уменьшения толщины детали, т.е. деталь освобождается от заневоливания. Мартенситные превращения протекают во втором периоде, когда

10 деталь находится в свободном состоянии.

Сравнительные данные предлагаемого и известного способов представлены в таблице.

Данный способ закалки деталей в штам15 пах значительно уменьшает величину деформации и коробления плоских деталей, обеспечивает стабильность размеров, обеспечивает собираемость узлов, исключает брак по геометрии, достигается равномер20 ное распределение твердости, что позволяет повысить эксплуатационные свойства. Формула изобретения

1.Способ закалки плоских деталей в водоохлаждаемых штампах, включающий

25 нагрев до температуры аустенизации и закалку в заневоленном состоянии, отличающийся тем, что, с целью получения равномерного распределения твердости, уменьшения деформации и коробления, по- 30 вышения эксплуатационной стойкости, за- неволивание осуществляют в течение 5-6 с, после чего его снимают и продолжают закалку в свободном состоянии.

2.Способ поп. 1,отличающийся 35 тем, что снятие заневоливания осуществляют посредством фиксации зазора между штампами с учетом термического расширения детали при нагреве.

.

Использование: втракторо- и автомобилестроении для термообработки плоских деталей. Сущность изобретения: плоскую деталь плоской формы греют до температуры закалки и заневоливают в водоохлажда- емых штампах в процессе закалки. Заневоливание проводят в течение 5-6 мин, после чего его снимают и продолжают закалку в свободном состоянии. Снятие зане- воливания осуществляют посредством фиксации зазора между штампами с учетом термического расширения детали при нагреве. Применение способа позволяет добиться равномерности распределения твердости, снижает деформацию и коробление, повышает эксплуатационную стойкость. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 рис.