Способ обработки деталей из сталей мартенситного класса Советский патент 1978 года по МПК C21D1/78 

(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ ИЗ СТАЛЕЙ МАРТЕНСИТНОГО КЛАССА

Изобретение относится к термической Обработке стали и сплавов и может быть использовано при упрочнении деталей из стешей мартенситного класса, преимущественно инструментальных.

В современном станкостроении для изготовления высокоточных деталей сложной конфигурации используются инструментальные стали мартенситного класса, например 7ХГ2ВМ. Известные способы упрочнения Деталей из этих сталей не позволяют одновременно обеспечить высокую износостойкость, высокую контактную прочность, стойкость против разрушения при динамическом нагружении и минималь ные деформации при термической обработк часто необходимые на практике.

Известны способы повышения износостойкости деталей из инструментальных сталей мартенситного класса типа 7ХГ2В методом азотирования. Первый способ состоит из закалки и отпуска стали при 2ОО С и последукшего азотирования. Второй способ состоит из азотирования с последующей закалкой. Оба эти способа

приводят к повышенной деформации деталей: первый - вследствие дополнительных структурных превр«ицений в сердцевине металла при азотировании, второй - вследствие структурных превращений при закалке стали lj.

Известен также способ обработки мартенситностареющих азотируемых сталей, заключающийся в том, что, с целью предотвращения усадки в процессе азотирования, перед азотированием производят нагрев до температуры на 4О-7О С выше температуры азотировешия с последутощмм охлазкдением .

Недостаток этого способа в том, что нагрев до этой температуры сталей мартенситного класса, в частности инструментальных, приводит к снижению твергдости до 4О и ниже, следствием чего является снижение контактной прочности и придавливание азотированного слоя в процессе эксплуатации.

Целью изобретения является повышение прочности высокоточных деталей и сложной конфигурации, работающих в условия высоких динамических нагрузок. Для этого при обработке деталей из сталей мартенситного класса, преимущественно инструментальных, включающи высокий отпуск и последующее аэотирование их подвергают предварительно объ ной закалке, аотпуск проводят при тем пературе на 2О-30 С выше температуры азотирования. В результате получаем сочетание вы сокойконтактной прочности и чысокой стойкости против динамического нагру- жения. Процесс термической обработки производят по следующему режиму: закалка при 85O-Q7O С с охлаждением на воздухе, отпуск при 56О-58О С в течение 2 ч. Азотирование проводят по двухступенчатому режиму: 1 ступень 510 С, 2 ступень - 54О С до твердости HV 695-8О5 {ИКС 58-62). Толщина получаемого азотированного слоя до 0,4 мм. Пример. Термическая обработка колодок шлиаенакатиого станка. Детали, работают в условиях высоких динамических нагрузок (контактные пуль сирукицие нагрузки с нарастанием от О до максимума в течение 1-1,5 сек) при требовании высокой износостойкости поверхности. После основной механической обработ ки детали подвергают закалке при 85О86О°С н отпуску при 56О-57О С. Затем, после механической обработки с припуском по отверстию ф и сквозному пазу 14 ° детали подвергают азотированию по двухступенчатому режиму: 1 ступень - при 510+5 С в течение 2 ч, 2 ступень - при 540+5°С в течение 40 ч. Получают следующие результаты;Твердость поверхности 773-800 (}ШС 60-61) Толщина азотированного слоя 0,4 мм Твердость сердцевины деталиKRC 44-46 Деформация паза (14®°°® ) и отверстия в результате азотирования 0,03-0,035 мм. Формула .изобретения 1, Способ обработки деталей из сталей мартенситного класса, преимущественно инструментальных, включающий высокий отпуск и последующее азотирование, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности деталей, их предварительно подвергают объемной закалке, а отпуск проводят при температуре на 20-30 С вьпие температуры азотирования. . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1,Геллер Ю. А. Инструментальные стали. М., Металлургия, 1975, с. 5О2505. 2.Авторское свидетельство СССР № 382705, кл. С 2lD 1/78, 1973.