Способ упрочнения изделий Советский патент 1976 года по МПК C21D7/14 C21D1/78 C21D9/22 

1

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к способам термомеханического упрочнения изделий, и может использоваться при изготовлении кузнечноштамповой оснастки.

Известны способы термомеханического упрочнения, выполняемые по следующей технологической схеме: нагрев до температуры аустонизаш1и, пластическая деформаци закалка с деформационного нагрева и отпус

fll.

Известные способы не обеспечивают

возможности изготовления изделий из высоколегированных сталей и сложааОЙ формы трещ1шообразования, а высокая твердость после закалки затрудняет снятие штамповочных припусков механической обработкой.

Из известных технических решений наиболее близким является способ упрочнения, включалощий нагрев заготовки до температуры аустенизации, пластическую деформацию, закалкз с деформационного нагрева, отпуск, механическою обработку, окончательную закалку и отпуск Г2Т.

Недостатком известного способа является значительное коробление 1 зделий сложной формы, изготовленных из высокОчЛегированных сталей.

Цель изобретения - предотвращение коробления и трещ1шообразования при изготовлении изделий термомеханической обработкой.

Это достигается тем, что в известном способе, включаюш;ем нагрев заготовки до температурь аустенизации, пластическою деформацию, 3aivanKy, отпуск, MexaHH4ecK To обработку, окончательную закалку и отпуск, после деформации изделие охлаждают до температуры на 30-90 С ниже А i, затем шогократно нагревают на 25-60 С выле А, чередуя с охлалщением на 30-90 С ниже А, до пояного выравнивания температуры по всему объему и с температуры наггрева залаливают.

Способ осуш.ествляют следующим образом.

Заготовку изготовляемого изделия ня- гревают до температ ры аустенизации, пластически дефор ц1р ют с формообразованием изделия, немедленно охлаждают (например на проточном воздухе) до темпе ратуры на 30 - 90°С ниже А., затем многократно нагревают на 25-60 С выше А. , чередуя с охлаждением на 30-90 С ниже А, до полного выравниванЕя температуры по sceviy объему, закаливают с температуры нагрева и производят отпуск на твердость, обеспечивающую механическую обработку. После снятия штамповочных припусков механической обработкой изделие окончательно закаливают и отпускают на заданную твердость. При м ер. При изготовлении биметал лической штамповой вставки для штамповки шестерни полуоси МАЗ-2ОО с зубом заготовки 210 мм и высотой 71 мм, плакир тоший слой которой толщиной 5 мм из стали 3X2В9Ф, а основа из стали 7X3, нагревают до 1150-1200 С, пластически деформируют с формообразованием вставки, немедленно охлаждают проточным воздухом до 660-640 С на поверхности, затем 4 раза нагревают до 74О-760 С в поверх костном слое, чередуя с охлаждением до 660-640°С . Затем с 740-760°С штамновую вставку закаливают в масло и отпускают при 65О с, что обеспечивает получение твердости плакирующего слоя, рав ной ИКС 34-38, а основы - HRC 28-30. Механической обработкой снимают штампо вочные припуски, закаливают штамповую вставку с нагревом на 1050 С в масло и производят отпуск при 54О С. После такой термической обработки только полируют ее гравюру. Твердость плакирующего слоя перед эксплуатацией равна ПКС 54-56, а основы - HRC 42-4 Применение термоциклирования при охлаждении с деформационного нагрева позво ляет вести объег шую закалку вставки с температуры 740-760 С, Производственные испытания показали, чт серийные штамповые биметаллические вста ки, изготовленные по предлагаемому способу, выходят из строя по смятию со стиранием после 4000 поковок. Такое термоциклическое охлаждение с деформационного нагрева, препятствующее фазовому наклепу, выделению карбидов по границам зерен, сохраняет свойства аустенита, полученные в процессе горячего наклепа и обеспечивает ведение закалки с температуры ниже конца деформации и одинаковой по всему объему изделия. Использование предлагаемого способа предотвращает коробления и трещинообразо- вание в процессе термомеханической обработки; повышает конструктивную прочность изделия и его износостойкость; дает возможность изготовления изделий термомеханической обработкой из высоколегированных сталей и cлoжJioй формы: интенсифицирует производство и тем самым повышает производительность работ. Формула изобретени Способ упрочнения изделий, включающий нагрев заготовки до температуры аустенизации, пластическую деформацию, закалку, отпуск, механическую обработку, окончательную закалку и отпуск, отличающийся тем, что, с целью предотвращения коробления, после деформации изделие многократно охлаждают до температуры на 30-90°С ниже А и нагревают до температуры на 25-60 С выше полного выравнивания температуры по всему объему и с температуры нагрева закаливают. Источники 1шформации, принятые во внимание при экспертизе. 1,Ассонов А. Д. Основные сведения о металловедении и термической обработке, 1972, стр. 93-94. 2,Новиков И. И. Теория термической обработки металлов, М. 1974, стр. 398-392.