Способ закалки пластинчатых изделий Советский патент 1982 года по МПК C21D1/10 

(5t) СПОСОБ ЗАКАЛКИ ПЛАСТИНЧАТЫХ ИЗДЕЛИЙ

I

Изобретение относится к термической обработке полос и пластинчатых изделий с переменным сечением.

Известен способ закалки пластинчатых изделий в штампах опусканием в масло l .

При этом в двух листах сечением более 100 мм, выполненных из углеродистой или малолегированной стали, скорости охлаждения поверхности не обеспечивают полную закалку на мартенсит. Появляющиеся на границах зерен участки тростосорбита снижают усталостную прочность рессорных листов .

Известен способ закалки нагретых насквозь пластинчатых изделий окунанием в воду или соляные растворы 2 .

При этом на краях пластин возникают трещины. Это происходит особенно часто, если профиль пластин имеет утонченные боковые стороны. Причина образования трещин состоит в том, что при сквозной закалке стальных изделий на поверхности образуются растягивающие остаточные напряжения. Свежезакаленные детали имеют малое сопротивление задержанному разрушению, которое происходит под действием остаточных напряжений. Разрушение происходит по краям, так как там обычно имеют место концентраторы остаточных напряжений - участки с малыми радиусами кривизны.

10

Наиболее близким к предлагаемому, по технической сущности является способ закалки деталей пластинчатой формы струйным охлаждением, в кото15ром за счет повышения скорости охлаж дения происходит выравнивание температуры по всей плоскости пластины. 31

Недостатком этого способа является то, что при закалке изделий плас20тинчатой формы переменного сечения не достигается необходимый уровень выравнивания температуры и по кромкам изделий образуются трещины. 3 1|ель изобретения - получение закаленных пластинчатых изцепий переменного сечения без закалочных трещ по кромкам. Цель достигается тем, мто соглас но способу закалки, включающему нагрев выше критических температур и струйное охлаждение, струйное охлажденрче производят вначале подачей струй на среднюю часть издеЛИЯ, а после охлаждения ее поверхности до 20-50°С подачу струй осущ ствляют на краяизделия. После охлаждения средней части и делия до 20-50 С в ней образуется мартенсит, обладающий большим удель ным объемом, чем аустенит .8 результат аустенит,обладающий пределом текучес на краях изделия пластически деформир ются.Когда после этого на края пласти чатого изделия подаются струи охла, дающей среды, там также образуется мартенсит. В условиях действия остаточных сжимающих напряжений задержанное раз рушение не происходит и закалочные трещины не образуются. Ширина средне части, подвергаемая более раннему охлаждению, выбирается равной в пределах 1/2-2/3 всей ширины издеЛИЯ. При меньшей величине остаточные напряжения сжатия на краях изделия могут значительно уменьшаться или не возникнуть совсем. Средняя масть изделия в этом случае не сможе уравновесить силы, возникающие в краях, в результате произойдет пластическое течение среднейчасти, умен шающее величину остаточных напряжений. При больших размерах средней части возникает опасность переохлаждения краев изделия, закалки их за счет теплопроводности одновременно с охлаждением средней части. При этом остаточные напряжения сжатия не возникнут. На чертеже изображено устройство реализующее предлагаемый способ. Устройство содержит закаливаемую деталь 1 (рессорный лист Т-образного профиля), индуктор 2, сопла Зб для подачи струй охлаждающей среды. Индуктор 2 последовзтельно нагревает рессорный лист 1 насквс5зь до температуры закалки 850°С. Нагретые по всей ширине рессорные листы охлаждаются не одновременно. Сначала нагоетая в индукторе зона попадает под действие струй из сопел 3 и i, в результате чего охла кдается средняя часть 9 рессорного листа 1, потом не охлажденные края попадают под действие струй из сопел 5)6,7 и 8 и закаливаются на мартенсит. 8 результате такой закалки трещины не образуются. Технико-экономическая эффективность заключается в возможности, применить экономичные профили рессорного листа для изготовления рессор. Применение таких профилей позволяет сэкономить 3 кг металла на каждой рессоре. Формула изобретения Способ закалки пластинчатых изделий преимущественно сложного профиля, включающий нагрев выше критических температур и струйное охлаждение, отличающийся тем, что, с целью предотвращения образования закалочных трещин по краям изделия, струйное охлаждение производят вначале подачей струй на среднюю часть изделия, а после охлаждения ее поверхности до 20-25°С подачу струй осуществляют на края изделия. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Рекомендации по выбору материала, технологии и оборудования для производства автомобильных листовых рессор. Специализированный информационный центр по технологии автомобилестроения, 1971, с. 72. 2.Новиков И.И. Теория термической обработки металлов, М., Металлургия, 197, с. 272. 3.Патент Франции f , Гр. 8, кл. 3, . nd pE sdo 0} {jitfHfffl ff i/uf/fa CM(K