Способ отжига на зернистый перлит стальных заготовок Советский патент 1976 года по МПК C21D1/26 C21D9/36 

1

Изобретение относится к области термической обработки горячедеформированных стальных заготовок, например для деталей подшипников из стали ШХ15, и может быть, использовано для значительного сокращения времени термической обработки, уменьшения обезуглероженного слоя, получения исходной мелкодисперсионной однородной структуры для последующей закалки и создания условий для автоматизации термической обработки деталей подшипников качения массовой серии в линиях механообработки.

Известен способ термической обработки - отжиг колец подшипников, который включает следующие операции: нагрев в печи до температуры 700-720°С - 6,0-6,5 час, подъем температуры до 780-800°С 4,0-5,0 час, выдержка при этой температуре 2,5-3,0 час, охлаждение колец до теМПературы 400-450°С- 20-24 час и дальнейщее охлаждение на воздухе. Общая продолжительность процесса отжига по такому способу составляет 32- 33 час.

Известен та1кже способ ускоренного отжига шаров, который производится в печи с Пуль-сирующим подом. При этом температура нагрева по зонам составляет: I зона - 780-800°С; II зона - 780-800°С; 1П зона - 650-700°С.

Общая продолжительность отжига по этому способу составляет 1,5-2,5 час.

Известен способ отжига - циклический отжиг подшипниковой стали. Режим цикла следующий: нагрев со скоростью 50 град/сек до температуры 950°С, охлаждение до 650°С, выдержка 60-100 сек. Рекомендуется проводить 5 таких циклов. Однако и в этом случае общая продолжительность отжига составляет

4 час.

Высокая длительность известных способов отжига необходима в связи с тем, что они предназначены для значительного снижения твердости стали с целью повышения ее обрабатываемости резанием перед закалкой.

Основными недостатками этих способов является высокая длительность термообработки, нетехнологичность процессов, образование обезуглероженного слоя и окалины, недостаточная однородность структуры и твердости, а также невозможность включения этой операции в общую поточную технологическую линию, совмещающую горячую и холодную обработку.

Целью изобретения является ускоренный отжиг деталей из стали ШХ15, в основном не подвергающихся обработке резанием перед закалкой, на структуру высокодисперсного

зернистого лерлита при минимальном обезуглероживании, сокращение трудоемкости, и времени термообработки (отжига) деталей подшилников качения массовых серий, повышение качества и эксплуатационной стойкости нодшипников и создание условий для сооружения мехаиизированных поточных линий.

Для этого предлагается способ, по которому загото-вки деталей подшиннико-в качения массовых серий, например, из стали ШХ15, после охлаждения с температур Горячей деформации подвергают индукционному напреву ТВЧ со скоростью 407сек до температуры 820-860°С, выдержке при этой температуре 20-10 сек для выравнивания температуры и насыщения твердого раствора, быстрому охлаждению до температуры изотермической выдержки 550-600°С, выдержке при этой температуре до завершения распада аустенита и образования мелкозернистых карбидов. Затем окончательное охлаждение колец с температуры изотермы на воздухе, в масле или воде.

Скоростной изотермический отжиг по описываемому способу обеспечивает формирование оптимальной высокодисперсной равномерной структуры зернистого перлита, значительное уменьшение обезуглероженного слоя, и как следствие, уменьшение припуска на шлифовку и увеличение производительности труда, а также повышение качества и эксплуатационной стойкости (ресурса) деталей подшипников качения. Обшая продолжительность отжига по предложенному способу составляет 3-20 мин, что резко снижает продолжительность процесса и стоимость обработки, а также позволяет включить этот процесс в общую поточную линию обработки деталей подшипников.

Формула изобретения

Способ отжига на зернистый перлит стальных заготовок, например, из шарикоподшипниковой стали (ШХ15), включающий индукционный нагрев и последующее охлаждение, отличающийся тем, что, с целью сокращения длительности процесса и снижения обезуглероживания, заготовки нагревают до 820-860°С, выдерживают 20-40 сек, после чего охлаждают до температуры 550-600°С со скоростью, исключающей распад аустенита, и выдерживают при этой температуре 3- 20 мин.