Способ закалки изделий Советский патент 1981 года по МПК C21D1/10 

Изобретение относится к термической обработке, в частности, деталей машин, имеющих отверстия.

Известен способ закалки изделий с отверстиями, при котором отверсгия перед закалкой забивают медными пробками, а после за:Калки их выбивают 1.

Известен способ закалки, заключающийся в нагреве и охлаждении водой в интервале температур перехода аустенита в мартенсит с последующим охлаждением струей сжатого воздуха 2.

При применении этого способа для термообработки деталей с отверстиями вблизи отверстия возникают остаточные напряжения растяжения, способствующие разрущению изделий и, следовательно, их малой долговечности.

Целью изобретения является улучшение качества изделий и увеличение их долговечности.

Поставленная цель достигается тем, что в способе закалки изделий, содержащем нагрев с последующим охлаждением сначала в жидкой ореде, а затем сжатым газом, последний подают в отверстия изделия под давлением, превыщающим давление жьДкой среды на 0,2- 5 ати.

Сжатый газ подают ь от;зерстия через ,1-0,3 сек- после начала полачи жидкой среды.

В качестве газа может быть пспользован воздух. При таком способе газ вытесняет жидкую среду из отверстий, поэтому на внутренней поверхности отверстий не достигается критических скоростей охлаждения, пеобходимых для закалки на мартенсит. Избыточное давление 0,2 ати необходимо для надежного удаления жидкой среды из отг.ерстий, давление же выше 5 ати может ухудшить условия охлаждения внешней поверхности нзделий после образования мартенсита, т. е. привести к большому самоотпуску.

Задержка начала подачи сжатого газа относительно начала подачи жидкой среды

сбзсловл.ено необходимостью качествеиного оулаЛСдения внешней поверхности изделий. Пример применения данного способа закзлки изделий - закалка крестовины кардана. Крестовина имеет четыре взаимоперпсндикулярных шипа, внутри которых проходят сквозные отверстия. Шипы крестовины должны иметь высокую твердость, как на наружной цилиндрической поверхности, так и на торцах. В то же время сквозная

закалка шипов крестовины недопустима

из-за высоких требований к усталостной прочности.

Крестовину индукционно нагревали насквозь до 850 С и устанавливали в охлаждаюпдую камеру. После этого на крестовину .подают ноток охлаждающей жидкости, создающей давление в охлаждающей камере в 1,8 ати.

Через 0,1 сек, в течение которой усневает нроизойти мартенситное превращение в поверхности торцов щинов, включается подача воздуха в отверстия крестовины. Воздух, поступая в полость крестовины под давлением 4,0 ати, вытесняет воду из отверстий, лредохраняя их поверхность от закалки на структуру мартенсита.

За время 0,1 сек вода входит в отверстие щинов на расстояние не более 3 мм, поэтому вблизи торцов закалка щинов имеет поверхностный характер. Остаточные напряжения растяжения при этом «е возникают и закаливаемая деталь .имеет высокую долговечность. Испытания показали, что усталостная прочность таких крестовин в 1,5-5 раз выще, чем при их изготовлении известным способом.

Формула изобретения

1.Способ закалки изделий, преимущественно с отверстиями, включающий нагрев с

последующим охлаждением сначала в жидкой среде, а затем сжатым газом, отличающийся тем, что, с целью улучщения качества изделий и повыщения их долговечности, сжатый газ подают в отверстия изделия под давлением, превыщающим давление жидкой среды на 0,2-5 ати.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что сжатый газ подают в отверстия через 0,1-0,3 сек после начала подачи жидкой среды.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Евангулова Е. П. Контроль качества поверхностной закалки, Мащгиз, 1957, с. 31, «Библиотечка высокочастотника, выи. 5.

25 2. Авторское свидетельство СССР .№ 177440, кл. С 21 D 1/10, С 21 1/56, 1963.