Способ изотермической закалки тонкостенных изделий Советский патент 1974 года по МПК C21D1/22 C21D9/06 

1

Известен снособ изотермической закалки тонкостенных изделий, заключаюндийся в том, что изделие, нагретое до температуры аустенизации, помещают в штамн и вместе со штампом - в расплавленную соль (щелочь) до окончания фазовых превращений.

Этот процесс трудно автоматизировать, так как механизмы должны работать в условиях повышенных температур и агрессивных сред. Кроме того, геометрия щтампов искажается за счет осаждения на рабочих поверхностях нерастворимых частиц из расплавов.

С целью автоматизации процесса закалки охлаждение согласно предлагаемому способу ведут до температуры на 10-20°С выше изотермической выдержки в охлаждаемом штампе, а изотермическую выдержку - в штампе, нагретом до температуры выдержки.

Первоначальное переохлаждение до температуры изотермического превращения осуществляют в охлаждаемом штампе со скоростью, соответствующей скорости охлаждекия в щелочном расплаве. Затем детали переносят в горячий щтамп, нагретый до температуры изотермического превращения обрабатываемой стали, для полного прохождения фаяовых превращений.

Охлаждение поверхностных слоев деталей происходит с несколько большей скоростью, чем охлаждение сердцевины, поэтому в целях равномерного протекания процесса фазовых превращений по всему объему материала переохлаждение деталей в охлаждаемом штампе следует производить до температуры, превышающей температуру изотермической выдержки на 10-20°С.

Пример. Фрикционные диски трения из стали ЗОХГСА толщиной 5 мм с размерами D,i 380 мм и DBH 312 мм после нагрева до 920°С быстро переносят в охлаждаемый щтамц, где они охлаждаются до 350-360°С в течение 15 сек. После этого щтамп раскрывается, и диск быстро переносят в другой, горячий щтамп, температура которого поддерживается близкой к температуре изотермической выдержки 340±10°С.

В горячем штампе диск выдерживают в течение 30 мин до полного прохождения процесса фазовых превращений, а затем вновь помещают в холодный щтамп для окончательного охлаждения.

После изотермической закалки диски различных плавок имеют твердость в пределах HRC 38-48 и плоскостное коробление, не превышающее 0,15 мм.

Микроструктура дисков состоит из продук3тов распада аустенита, соответствующих температуре изотермы 340°С. Распределение твердости по сечению практически одинаково. Способ может быть рекомендован для осу-5 ществления изотермической закалки тонкостенных фасонных и плоских деталей из конструкционной и ряда инструментальных сталей, требующих одновременного получения необходимых свойств изделий при минималь-Ш ном короблении, и позволяет подвергать термической обработке детали в готовом виде или с минимальным припуском. 4 Предмет изобретения Способ изотермической закалки тонкостенных изделий, включаюихий нагрев до температуры аустенизации, охлаждение с изотермической выдержкой в штампе, отличающийся тем, что, с целью автоматизации процесса закалки, охлаждение ведут до температуры выше на 10-20°С температуры изотермической выдержки в охлаждаемом штампе, а изотермическую выдержку осуществляют в штампе, подогретом до температуры этой выдержки.