СПОСОБ ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТНОЙ ОБРАБОТКИ Советский патент 1973 года по МПК C21D8/00 

Изобретение относится к термомеханической обработке металлов и сплавов. Известен способ термомеханической поверхностной обработки, заключающийся в нагреве поверхностного слоя и его пластическом деформировании в- процессе изотермического превращения переохлажденного аустенита и последующем охлаждении. Цель предлагаемого изобретения - дополнительное повышение комплекса механических свойств изделий из сталей и сплавов, в частности износостойкости и контактной прочности. Это достигается тем, что поверхность изделия после ее упрочнения по способу низкотемпературной термомеханической изотермической поверхностной обработки обкатывают при комнатной температуре, деформируя слой с бейнитной структурой. Прочностные характеристики дополнительно существенно возрастают в ходе последующего низкого отпуска, т. е. в результате протекания деформационного старения. Кроме того, процессы пластической деформации поверхностного слоя и деформационного старения могут быть совмещены проведением «теплой обкатки в интервале 20-500°С. Холодная или теплая деформация поверхностных слоев с бейнитной структурой может проводиться с помощью того же устройства, что и для осуществления низкотемпературной термомеханической изотермической поверхностной обработки. Сердцевина изделий, упрочняемых по схеме предлагаемого изобретения, может быть предварительно подготовлена упрочняющей обработкой. Пример осуществления предлагаемого способа. Изделие из сталей 40ХНВА, предварительно улучшенное, нагревают индуктором при непрерывном вращении до 900-920°С на глубину .3-5 мм, охлаждают до области относительной устойчивости аустенита (380-400°С), обхватывают поверхность роликовым приспособлением в процессе контролируемого изотермического превращения аустенита, автоматически поддерживая заданную температуру и охлаждают. Затем изделие обхватывают тем же приспособлением при комнатной температуре, после чего производят низкий отпуск (180°С). Рекомендуемое удельное давление находится в пределах 90-НО кг/мм в зависимости от заданной глубины деформирования и требуемого уссвня свойств. Если необходимо получить более благоприятное сочетание прочностных и пластических свойств, то поверхностную обкатку проводят в 1нтервале 200-500°С (так называемая

«теплая деформация), причем в этом случае проведение заключительного отпуска не обязательно, так как процессы деформационного старения проходят непосредственно в ходе «теплой обкаткиХолодная или теплая обкатка бейнита в поверхностном слое упрочняемого изделия не требует больших степеней деформации. Существенное повышение комплекса мехаппческих свойств обеспечивается уже при таких относительно пизких степенях деформации как 1,0-3,0%.

Обкатка поверхности при комнатной температуре после термомеханической поверхностной обработки с деформацией переохлажденного аустенита в процессе изотермического преврашения позволяет повысить износостойкость стали на 10-15%, а предел контактной выносливости на 12-17% по сравнению с упрочнением стали по способу низкотемпературной термомеханической изотермической поверхностной обработки. При этом, благодаря хорошему сочетанию прочностных и лластических свойств при улучшенной сердцевине, изделие имеет высокое сопротивление усталостному разрушению при разнообразных схемах знакапеременного натружения.

П р е д 1М е Т и з о .6 р е т е н и я

1.Способ термомеханической поверхностной обработки, включающий поверхностные нагрев и пластическую деформацию переохлажденного аустенита в процессе изотермического превращения и охлаждение, отличающийся тем, что, с .целью повышения износостойкости и контактной ирочности, иосле охлаждения Проводят пластическую дефор-мацию поверхности.

2.Опосо,б по п. 1, отличающийся тем, что пластическую деформацию поверхности проводят в интервале 20-500°С.