Способ термической обработки стальных деталей Советский патент 1982 года по МПК C23C11/14 C21D1/72 

(54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ СТАЛЬНБ1Х

ДЕТАЛЕЙ

Изобретение относится к металлургии и предназначено для химико-термической обработки сталей, и может быть использовано, в частности, в автомобильной промышленности для снижения деформации и повышения долговечности кронштейнов крепления насоса гидроусилителя руля, рессор, шестерен, валов и т. д. Известен способ химико-термической обработки стальных деталей, заключаюшийся в том, что насыш,ение ведут в атмосфере эндогаза с добавкой природного газа при 930-950°С, а перед закалкой снижают температуру до , 830:-850°С в течение 30-35 мин при пониженном углеродном потенциале атмосферы 1. Данный способ позволяет снизить деформации на деталях, однако понижение концентрации углерода в цементованном слое приводит к уменьшению прочности этих деталей. Известен также способ химико-термической обработки, включающий насыщение стали азотом в интервале температур Ac.-ACJ , цементацию, нитроцементацию ведут в атмосфере эндогаза с добавкой природного газа и аммиака, закалку осуществляют в масло. Этот способ позволяет получить зерно аустенита в слое насыщения на уровне 13-15 баллов и тем самым повысить прочность и долговечность деталей 2 . Недостатком известного способа является повышенная деформация из-за большой прокалываемости и значительная длительность процесса (до 20ч). Наиболее близким к предлагаемому является способ, заключающийся в нагреве деталей до температуры на 30-50°С выше , выдержке при этой температуре 3-12 ч (в зависимости от глубины слоя) в атмосфере эндогаза с добавкой природного газа и аммиака в соотношении 2:1 соответственно, подстуживании до температуры на 20-30°С выще точки Afj, выдержке при этой температуре в течение 30 мин и закалке в масло 3. Недостатком известного способа является повышенная деформация деталей при закалке и низкая долговечность. Цель изобретения - повышение долговечности деталей и снижение деформации. Для достижения поставленной цели согласно способу термической обработки стальных деталей, включающему нагрев выше Acj, выдержку в среде эндогаза с добавкой природного газа и аммиака, последующую закалку и отпуск, детали нагревают и выдерживают при температуре на 60-100°С выше ACJ в атмосфере эндогаза, подстуживают до температур , и производят выдержку в среде эндогаза с добавкой природного газа и аммиака в соотношении 1:1.

Пример. Кронштейн насоса . гидроусилителя руля (дет, 130-3407203), изготовленного из стали 08КП, нагревают на 21 поддонном безмуфельном агрегате конструкции ЗИЛ, до 930-950°С, выдерживают при этой температуре в среде эндогаза в течение 30 мин, подстуживают до 770 780°С .и выдерживают при этой температуре с добавлением к эндогазу аммиака и природного газа по 0,8 5 ч с последующей закалкой в масло. Отпуск проводят при М60±10°С 1,5ч.. Твердость поверхности деталей 60-63HRC. Глубина слоя 0,2-0,3 мм. Микроструктура поверхности: мартенсит-f трорстит в виде сетки.

Параллельно проведены испытания кронштейна-насоса гидроусилителя руля обрабОтанного по способу, заключающемуся в том, что детали нагревают до температуры 870°С и выдерживают 5 ч в атмосфере эндогаза, природного газа и аммиака, которые подают 1,0 и 0,5 соответственно, подстуживают до 830°С и закаливают в масло. Отпуск 160°С 1,5ч (известный).

Стендовые испытания на усталостную прочность кронштейнов крепления насоса гидроусилителя угля, обработанные по предлагаемому способу, показали повышение долговечности в 2-3 раза и снижение деформации более чем на 30%.

Формула изобретения

Способ термической обработки стальных деталей, включающий нагрев выше А, выдержку в среде эндогаза с добавкой природного газа и аммиака, последующую закалку и отпуск, отличающийся тем, что, с целью повышения.долговечности и снижения деформации, детали нагревают и выдерживают при температуре на60-100°С выше в атмосфере эндогаза, подстуживают до температуры Аг -АГ, и. производят выдержку в среде эндогаза с добавкой природного газа и аммиака в соотношении 1:1.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

3.Технологическая инструкция на химико-термическую обработку деталей автомобиля Московского автозавода им. Лихачева. Производственное объединение ЗИЛ, 1978, № 9.