Способ упрочнения пружин из углеродистых и легированных сталей Советский патент 1980 года по МПК C21D9/02 

Описание патента на изобретение SU744047A1

(54) СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ ПРУЖИН ИЗ УГЛЕРОДИСТЫХ И ЛЕГИРОВАННЬК СТАЛЕЙ

Похожие патенты SU744047A1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРУЖИН 1969
  • Д. А. Кальнер, М. И. Степан Нц, А. П. Морозов, М. А. Шахов, С. С. Шибалова, Г. М. Перминов В. А. Нахалов
  • Центральный Научно Исследовательский Институт Чернбй Металлургии И. П. Бардина Завод Большевиф
SU257430A1
Способ изготовления пружин из легированных сталей 1981
  • Ворошилин Валерий Васильевич
  • Кабинетская Наталия Георгиевна
  • Караштин Евгений Александрович
  • Крюков Борис Никифорович
SU1014936A1
СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПРУЖИН 2010
  • Тебенко Юрий Михайлович
  • Землянушнова Надежда Юрьевна
  • Землянушнов Никита Андреевич
RU2424330C1
СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПРУЖИН 2009
  • Тебенко Юрий Михайлович
  • Землянушнова Надежда Юрьевна
  • Белков Евгений Григорьевич
  • Землянушнов Никита Андреевич
RU2408737C1
Способ восстановления пружин из упрочненной проволоки 2019
  • Землянушнов Никита Андреевич
  • Землянушнова Надежда Юрьевна
RU2694091C1
Способ обработки упругих элементов 1982
  • Александров Николай Григорьевич
  • Дьяченко Светлана Степановна
SU1096290A1
Способ изготовления проволоки и плющеной ленты из нержавеющих сталей аустенитного класса 1980
  • Клековкин Аркадий Александрович
  • Оголихин Сергей Александрович
  • Клековкина Наталья Аркадьевна
  • Оголихина Ольга Михайловна
SU1032032A1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ПРУЖИН ИЗ АУСТЕНИТНОЙ СТАЛИ 2005
  • Адаскин Анатолий Матвеевич
  • Курицын Андрей Валерьевич
  • Резников Владимир Владимирович
RU2294969C2
Способ изготовления пружин из дисперсионно-твердеющих сплавов и сталей 1987
  • Гурьянов Геннадий Николаевич
  • Ахадов Мехти Сендбаба-Оглы
  • Ахмедов Хикхмет Юсиф-Оглы
  • Думинова Ольга Сергеевна
SU1494995A1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВЫСОКОНАГРУЖЕННЫХ ПРУЖИН СЖАТИЯ 2001
  • Лавриненко Ю.А.
  • Белков Е.Г.
  • Фадеев В.В.
  • Хайруллин А.А.
RU2208056C2

Реферат патента 1980 года Способ упрочнения пружин из углеродистых и легированных сталей

Формула изобретения SU 744 047 A1

Изобретение относится к область технологии изготовления пружин. В современном машиностроении при изготовлении пружин из углеродистых и легированных сталей с содержанием углерода 0,5-0,7% применяют закалку с последующим -низким отпуском и пластическим деформированием. Пластическое деформирование проводят путем осадки пружин, предварительно навитых с увеличенным шагом. После деформирования пружины подвергают старению при 100-400°С 1. Недостатком этого способа являет ся снижение запаса пластичности стали в результате деформационного старения мартенсита. Известен также способ изготовлени пружин, заключающийся в навивке пружины с увепкченкум шагом, ее закалке до получения мартенситной структуры, среднем отпуске и пластической дефор мации 2. При этом пластическую деформацию проводят в холодном состояНИИ при комнатной температуре с остаточным сдвигом до 2,0%. Однако известный способ не обеспе чивает высоких упругих свойств пружин и их стабильности в процессе эксплуатации, так как остаточные напряжения, возникающие в процессе холодной пластической деформации и выдержки под нагрузкой, частично склонны к возврату. Кроме того, такие пружины склонны к замедленному разрушению в процессе эксплуатации,и имеют низкую долговечность в условиях цикт лического нагружения 3. Известен также способ изготрвле11ИЯ пружин, заключающийся в навивке пружин, их закалке и отпуске в сжатом до, соприкосновения витков состоянии 14 . Недостатком существующего способа является то, что его нельзя применить для упрочнения тяжелонагруженных пружин, подвергающихся динамическим нагрузкам, так как при работе таких пружин возможно их разрушение от усталостной трещины. Такие пружины навиваются с максимально возможным шагом, а напряжения, возникгиощие при сжатии их до соприкоснйвения витков, уже при комнатной температуре приближаются к пределу текучести, а при температуре отпуска значительно превышают предел Кучести стали, а это приводит к значительной остаточной пластической деформации пружин, развитию динамического старения и снижению запасов пластичности стали. Из-за большой пластической деформации наблюдается коробление пружин 66чкЬ6ё1ра зность, кривизна, нёпе)пенд кулярность торцов оси пружины. Кроме ТОГО , сжатие закаленных пружин до со прикосновения витков может привести к хрупкому, разрушению их или развитию .микротрещин. В то же время в результате отпуска пружин при неизменной начальной деформации происходит интенсивное уменьшение начальной наг рузки за счет релаксации приложенно го напряжения, а это приводит к быст рому затуханию процессов релаксации В1НХтренних напряжений, возникающих в результате закалки. Целью изобретения является повышение упругих свойств пружин, их ста бильности в процессе эксплуатации и долговечности в условиях циклического нагружения. Поставленная цель достигается тем что отпуск пружин проводят под нагрузкой при температуре 300-400 С в течение 10-30 мин, при этом отпуск пружин осуществляют при постоянном напряжении .в пределах 30-70 кгс/см , а нагрузку прикладывают сразу после нагрева до температуры отпуска. Сущность способа заключается в хо лодной навивке пружины с шагом, превШ1ающим шаг готовой пружины, ее за калке до получения мартенситной стру и Отпуске под постоянной нагруз кой при начальном напряжении равном 0,4-0,7 от предела текучести при тем пературе Отпуска (при, кручении) . В процессе закалки в материале пружин возникают высокие внутренние напряжения, снижающие упругие свойст ва и усталостную прочность пружин. Отпуск под постоянной нагрузкой обес печивает повышение упруЬих .свойсгв пружин за счет более полной релаксаций остаточных внутренних напряжений и более равномерного их распределения, не вызывает развития динамического деформационного старения и снижения запаса пластичности стали. Соз дается структура, свободная от внутПо известному способу

(Отпуска в сжатомдо соприкрСнойения витков /

состояния) ,По предлагаемому способу:

отпуск при 300°С

Т 70 кгс/мм

744047

2,5-3

4,5-6,5

30-50

2,1-2,3 ренних напряжений, обладающая высоким сопротивлением усталостному разрушению и высокими упругими свойствами. .Релаксация внутренних напряжений над постоянной нагрузкой позволяет снизить температуру отпуска до 300 С и более полно использовать высокие упругие свойства, которые имеют пружинные стали при такой температуре отпуска. Повышение температуры отпуска свыше 400°С снижает прирост упругих свойств стали. При отпуске под напряжением 30-70 кгс/мм остаточная деформация (остаточный сдвиг) пружин не превышает 0,5%. Поэтому нарушения геометрических параметров пружин не происходит. За счет более интенсивной релаксации остаточных, напряжений при отпуске под постоянной нагрузкой время отпуска может бы.ть сокращено до 10-30 мин . Пример . Проводят изготовление пружин из стали 60С2А с диаметром проволоки d 2,0 мм, средний диаметр пружины DQ 15,65 мм, число витков п 8, шаг 11 мм. Состав стали: 0,62% С и 1,72% Si. Обработку пружин по известному способу проводят при следующих режимах: закалка при 860 С, отпуск при 420°С в заневоленном до соприкосновения витков состоянии. Следует отметить, что пружины с таким шагом при сжатии их до соприкосновения витков после закалки разрушаются в упругой области, поэтому сжатие их проводят после смягчающего предварительного отпуска при в течение 1ч. По предлагаемому способу после закалки с этой же температурой проводят отпуск под постоянной нагрузкой при 300°С и напряжении Т 70 кгс/мм при t 400°С и Т г 30 кгс/мм и 1-70 кгс/мм ;при t - З50с и Т 50 кгс/мм. Стабильность упругих свойств готовых пружин определяет как величину уменьшения приложенйого напряжения (релаксационный эффект) при выдерзкке в течение 500 ч при начальном нап;ряжении Та 70 кгс/мм. Полученные результаты представлены в таблице.

отпуск при 400 С Т 30 кгс/мм f I L 70 кгс/мм

отпуск при Т 50 кгс/мм

Из-за большой, осадки пружины, изготовленные по известному способу, кроме отклонения от перпендикулярности имеют также значительную бочкообразность - выпуклость средних витков и непаргшллельность торцов.

Пружины испытывают на долговечность на стенде с синусоидальным заkoHOM нагружения и числом цикл) 1000 ц/мин. Коэффициент асимметрии RT О,Ik База 2-10 циклов.

Долговечность пружин, изготовленных по предлагаемому способу, возрастает в 2,5 раза..

Использование предлагаемого способа упрочнения пружин из сталей с содержанием углерода 0,5-0,7% по, сравнению с известным способом дает следующие преимущества: повышение долговечности пружин; повышение ста,бильности их упругих свойств; повышение упругих свойств пружин без нарушения правильности их геометрических параметров; сокращение длительности производственного цикла за сче уменьшения длительности отпуска.

Формула .изобретения

1. Способ упрочнения пружин из углеродистых и легированных сталей.

Продолжение таблицы

0,5-1

2,0-2,5 0,5-1° 2,0-2,7

0,5-1°

2,0-2,5

преимущестйенно с содержанием 0,50,7% углерода, навитых с увеличенным шагом, включающий их закалку и отпуск под нагрузкой при 300-400 с, о т л и V а ю щ И и с я тем, что, с целью повышения упругих свойств пружин, их стабильности в процессе эксплуатации, отпуск пружин проводят под нагрузкой при постоянном напряжении, равном 0,4-0,7 предела текучести стали при отпуске.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю 4 и и с я тем, что, с целью повыше-. ния упругих свойств пружин из стеши 60С2А, отпуск ведут под нагрузкой при постоянном напряжении, равном 3070 кгс/мм, при этом нагрузку прикладывают сразу после нагрева до температуры отпуска.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Г. Авторское свидетельство СССР 257430, кл. С 21 D 9/02, 1968.

2.Остроумов В.П. Производство винтовых цилиндрических пружин. М., Машиностроение, 1970, с.. 22-84.3.Потак Я .М. Хрупкие разрушений стали и стальных деталей. М., 1955, с. ,319-320.

4, Ассонов А.Д. Технология термической обработки деталей машин. М.,

1969, с. 80.

Машиностроение

SU 744 047 A1

Авторы

Забильский Владимир Викторович

Исмагилов Марк Максимович

Саррак Владимир Иосифович

Обухов Николай Сергеевич

Даты

1980-06-30Публикация

1978-02-13Подача