Способ упрочнения торсионных валов Советский патент 1981 года по МПК C21D8/00 C21D9/02 

(54) СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ ТОРСИОННЫХ ВАЛОВ

Изобретение относится к способам упрочняющей обработки торсионных валов и может быть использовано для упрочнения любых деталей машин цилиндричес кой формы, работающих арикрутильных пуль сирующих нагрузках, например валов тяжелых транспортных машин (тракторов , автомобилей и др.). В современном машиностроении для изготовления торсионных валов тяжелых транспортных машин, работающих в усло виях высоких пульсирующих нагрузок, используют, как правило, сталь 45ХНМФА Известен способ упрочнения изделий, согласно которому изделия позподвергаю термомеханической обработке (ТМО) с последующим наютепом, после которого производят низкотемпературное старение р. . Известен также способ обработки изделий, согласно которому изделия подвер гают ТМО, поверхностному наклепу и финишной операцией которого является холодная деформация кручением 2Д. Наиболее близким к предлагаемому 5тляется способ , включающий термомеханическую обработку с деформацией кручением и с последующими операциями холодного наклепа в сочетании с низкотемпературным старением, которые проводят многократно L3J. Существующий способ упрочнения обеспечивает высокие эксплуатационные характеристики натурных торсионных валов. Однако он обладает трудоемкостью выполнения упрочняющих операций. Холодный наклеп таких изделий осуществляют заневоливани. Для этой цели используют громоздкие и мощные установки для многократного скручивания на определенный угол вала в закаленном состоянии с мартенситной структурой. После каждого цикла холодного наклепа производят двухчасовой низкотемпературный отпуск. Цель изобретения - упрощение пропэоса уорочнення при сохранении прочностных характеристик в натурных вздепияу

Поставпенная: дель достагается тем, что согласно способу упрочнения изделий, вкточаюшему термомеханическую обработку с деформацией кручением, ниакотемяературныб отпуск, вместо последующих операций холодного наклепа {заневоливанвя) в сочетании с низкотемпературным старением, ко-горые проводят многоврвтно изделия подвергают поверхнос-рйому разогреву токами высокой частоты до закалочных температур и закалке непрерывно-последовательным способом.

Пример, Производят термсмеханческую обработку натурных торсионных вапов из стали 45 ХНМФА в количестве 75 шт. Диаметр рабочей части 5 О мм и длина вала 130О мм.

Валы нагретые до 88О С/подвергают .термомеханической Обработке с деформаиней кручением и последующему двух часовому отпуску 111эи 180-2ОО С. После этого валы подвергают поверхностному разогреву токами высокой частоты до температуры примерно 88О С и закалке непрерывно-последовательным способом.

Обработанные таким способом натурны валы подвергают стендовым испытаниям при пульсирующей крутильной нагрузке. Как показали испытания, прочностные характеристики находятся на примерно том же уровне что и после обработки по иэ-вестному способу. Это достигается за счет создания на поверхности изделий сжмающих остаточных напряжений второго рОДа.

I Предложенная технология торсионных валов позволяет значительно уменьшить трудоемкость обработки, повысить производительность труда и снизить себе стоимость обработки изделий. Так , обработка по известному способу обеспечивает предел усталости 2 кГ/мм , а предел пропорциональностиt nu lOSKF/Mivf. Обработка изделий из той же стали 45ХНМФА по предлагаемому способу позволяет получить предел усталости

Cuj 141 кГ/мм

189 кГ/мм

ПЦ

Формула изобретения

Способ упрочнения торсионных валов, включающий термомеханкческую обработкус деформацией кручением, низкотемпературный отпуск, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса при сохранении прочностных характеристик материала, после низкотемпературного отпуска производят высокочастотный нагрев поверхности вала с последующей непрерьшнопоследовательной закалкой.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

3. Авторское свидетельство СССР № 513091, кл. С 21D 7/14, 1974.