Способ восстановления трубчатых изделий из цементуемых марок стали Советский патент 1980 года по МПК C21D1/56 C21D1/78 

(54) СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ТРУБЧАТЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ЦЕМЕНТИРУЕМЫХ МАРСЖ СТАЛИ

Изобретение относится к машиностроёнию и ремонту машин, в частности к восстановлению поршневых пальцев двигате лей. По основному авт. свид. №662599 известен способ восстановления трубчатых изделий из цементуемых марок стали, который включает индукционный нагрев выше точки АС 2, и охлаждение закалочной жидкостью изнутри до достижения наружной поверхности 65О-67О°С с последующим охлаждением детали изнутри и с ружной поверхности одновременно. Однако при этом не полностью используется эффект раздачи из-за потерн части объема металла на удлинение детали, ко торое в значительной степени усложняет последующую механическую обработку, КрЬме того искажаются форма и размеры внутренних и наружных фасок детали. Цель изобретения - сохранение первоначальной длины и повышение эффекта раздачи. Для достижения указанной дели индукционный нагрев детали выше АС,, и охлаждение изнутри до Достижения на наружной поверхности температуры 65О-67О С производят при воздействии осевой нагрузки сжатия, равной величине усилия пластической дефс мации теплового расширения. В этом случае удлинение не происходит, так как усилие Р приложонного по оси дателй, препятствует тепловому расширению а этом направлении. Величина необходимого усилия Р подбирается опытным путем таким образом, чтобы компенсировать усилия теплового расширения, и вследствие постепейисяго возрастания последнего от О до максимального твначения лежит в п|эеяелах О,О1-1,О Рр. Величина Рр представляет собой усилия пластической де|х}рмавви детал при ее удлинении. При этом по закону Гука (э-Ее(1) где б - нормальное напряжение (2) , - относительное удлинение дР. 8- -1г-; (З) Е модуль Юнга. Чисуювые значения указа иных величин для поршневых пальцев марки яв1П ателя СМД-14. Л 0,3-О,5 ММ} tt 102 MMJ 21000 кг/мм S R Jff-A -() 5,И9-Зг-93,а,58мм/ -где R - радиус окружности рабочей поверхности поршневого пййьца, равный 21 мм; - радиус окружности отверстия поршневого пальца, paBiaift 12 мм. Отсюда 0,005 Из формул (1), (2) и (З); Рр Е- 21ООО933О,ОО5 97 т Из-за отсутствия возможности температурного перемещения вдоль оси детали, слои металла движутся при нагревании по направлению от центра сечения детали на ружу. Поэтому .нагревание в сжатом состоянии позволяет сохранить первоначальную длину и получить заданную форму, Это позволяет производить точную регулировку шлифовальных кругов и снижае таким образом допуск на последующую м ;ханическую обработку. Средняя величина дополнительной раз1Д6ЧИ детали сшределяется следующим .обр зом. Приращение объема металла за счет удлинения детали лС.(дС.О,3-О,5 мм производственные данные для поршневых пальцев двигателя СМД-14) составляет ./ где R - радиус окружности рабочей поверхности поршневого пальца двигателя СМД-14, равный 21 мм; Г - радиус окружности поверхности /отверстия поршневого пальца двигателя СМД-14, равный 12 мм. 73 64 Для расчетов R и п принимаются неизменными ввиду одинакового их увелиения в пропессе раздачи. Тогда uV jruft()-;Ae(tt-rKft r) З.Л4(0,,5)-95Ъ |СО,Э-0,5)-9&Ъмм Полученный объем перераспределяется по всей длине детали, при среднем допол- . нительном А ft увеличении радиуса окружности рабочей поверхности детали. При этом л- &M3bCft u«r-ll-Jb.«4 Откуда получаем о Полагая значение ( AR ) величиной очрнь малого порядка (0,0004), для упрощения расчетов принимаем ее равной О, -n-AVl (0,)i-oi5V b-a.9 . гзгйг а,Ф -а1-102. 40,,5)0,0641нн Таким образом, среднее дополнительное приращение радиуса рабочей поверхности детали, получаемого за счет нагревания поршневого пальца под воздействием сжимающей осевой нагрузки, лежит в пределах О,019-О,032 мм, то есть увеличивается в сравнении с известным в среднем в 1,2-1,3 раза. Получение фасок по данному способу происходит эа счет использования полых захватов специальной формы. При тепловом расширении в направлении оси слои металла детали упираются в боковые поверхности внутренней части захватов, повторяя при этом их форму. Способ осуществляется следующим образом, . . Деталь зажимают полыми захватами специального приспособления с приложением необходимой нагрузки Р после чего производят ее нагрев в индукторе токами высокой частоты до 79О-950С в зависимости от скорости нагрева йля получения требуемой структуры при соответствующей величине раздачи и далее в сжатом состоянии через отгэрстия захватов в течение 3-4 с подводят охлаждающую жидкость к внутренней поверхности детали. За этот нромежуток времени рабочая поверхность остываетдо 67О-650 С. Затем захваты разжимаются и деталь перемешается в охлаждающую жидкость для охлаждения изнутри и с поверхности одновременного. Использование изобретения позволяет при увеличении ёффекта раздачи избегать

57356466

в процессе механической обработки бпера-щ и и с я тем, что, с целью сохранений

ций шлифования и снятия фасок, что снижа-первоначальной длины и повышения эффекет на 1/3 общие затраты на восстановле-та раздачи, индукционный нагрев детали

ние детали,выще Ас и охлаждение изнутри до досФормула изобретения sтижения на наружной поверхности температуры 650-67CfC производят при воэСпособ восстановления трубчатых из-действии осевой нагрузки сжатия, равной

делий из цементуемых марок стали повеличине усилия пластической деформацииавт. свид. № 662599, отличаю-.теплового расширения.