Способ обработки металлических изделий

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистическик

Республик (11)1 002375 (61) Дополнительное к авт. свид-ву . (22)Заявлено 20.12 ° 79 (21) 2855914/22-02 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 07.03.83., Бюллетень М 9

Дата опубликования описания 1 0 . 03 . 83 (5!)М. Кл.

С 21 О 8бОО

Гвеударственвй кемитет йе делам лзебретеиий и втермтий (53) УДК 621. 785.

79 (088. 8) (72) Автор изобретения

8.Д. Пискарев (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ

ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к области металлургии.

Известен способ обработки металлических изделий, заключающийся в нагреве материй_#_а изделия до температуры аустенитного-мартенситного превращения и охлаждения до комнатной температуры L 1").

Недостатком этого способа является то, что металл после такой обработки обладает малым сопротивлением микропластическим деформациям, имеет низкие показатели предела упругости.

Известен также способ обработки металлических изделий включающий нагрев изделия, выдержку до выравнивания температуры в различных точках и охлаждение г).

Недостатком такого. способа является то, что материал изделия после термообработки имеет высокую пластичность, слабо сопротивляется воздействию конструкционных нагрузок, имеет низкие показатели сопротивления мик2 ропластическим деформациям, низкий ресурс эксплуатации.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ обработки металлических изделий, включающий деформацию, нагрев, выдержку и охлаждение (3 ).

Известный способ не позволяет достигнуть повышение эксплуатационного ресурса готовых деталей при сохранении их форморазмеров. Это связано с тем, что у большинства сплавов пре. дел текучести неоднозначно связан с пределом прочности. Однако в большинстве случаев предел прочности более чем в два раза превышает показатели предела текучести. Так у сплаzo вов на медной основе предел прочности в 3,6 раза превышает показатель предела текучести, у сплавов алюминиевых и малоуглеродистых сталей в 2,0 раза.

3 10023

Цель изобретения - повышение срока службы изделий при сохранении форморазмеров, Цель достигается тем, что по способу термической обработки металлических изделий, включающему деформацию, нагрев, выдержку и охлаждение, деформацию производят в направлении эксплуатационной нагрузки с усилием, обеспечивающим остаточную щ деформацию 0,003-0,005, а нагрев осуществляют до температуры 0,550,65 от температуры отжига металла с выдержкой 6-8 ч.

Такая обработка изделия способствует созданию направленной стабильной дислокационной структуры в результате совместного воздействия температуры дорекристаллизационного отжига и внешнего усилия. о

Предлагаемый способ осущетствляется следующим образом.

Окончательно изготовленную деталь устанавливают в приспособление, предназначенное для ее деформирования.

Производят деформирование детали в направлении эксплуатационных нагрузок. Величина нагрузки определяется с учетом сечения детали, а также ее габаритов и должна обеспечиват ь

0,003-0,005% остаточной деформации при комнатной температуре. Нагруженную деталь вместе с приспособлением для нагружения помещают в печь, нагревают до температуры, составляющей 55-65".ь температуры отжи га данного материала, выдерживают 6-8 ч при этой температуре и охлаждают вместе с печью. После охлаждения деталь освобождают от нагрузки и

40 сдают на сборку.

Для высокоточных деталей величину дополнительной деформации от термообработки необходимо учитывать при их окончательной обработке.

Величины остаточной деформации, температура и время выдержки определены экспериментально. Установлено, что остаточные деформации менее

0,0034 и более 0,005 приводят к снижению показателей сопротивления мик ропластическим деформациям.

При этом меньшую деформацию (0,0031) необходимо давать деталям из более пластичных материалов, а

75 4 большую (0,0054) - деталям из менее пластичного металла.

Температура и время выдержки также выбраны с таким расчетом, чтобы обеспечивалось максимальное сопротивление микропластическим деформациям (предел упругости и релаксационная стойкость металла изделия).

Более низкая температура (ниже

553 от температуры отжига) приводит металл к более низким свойствам.

Более высокая (выше 65 температуры отжига) - также к более низким свойст вам.

Время выдержки менее 6 ч снижает эффективность термообработки. Выдержка более 8 ч допустима, но не является необходимой, так как мало влияет на повышение свойств металла, приводит к удорожанию изделий за счет расхода энергии и снижения производительности.

Результаты испытаний с использованием предлагаемого способа термической обработки приведены в таблице.

Как видно из таблицы, термическая обработка после обработки материа-, ла резанием или готовой детали по предлагаемому способу термической обработки намного повышает сопротивление микропластическим деформациям всех исследованных металлов в сравнении с общепринятыми температурами отжига или без теомообработки.

Выборочное опробывание нового способа на готовых деталях показало, что его эффективность такая же, как и на образцах.

После проведения термической обработки по предлагаемому режиму предел упругости и релаксационная стойкость металла при нагружении в том же направлении, в каком осуществлялась нагрузка при термической обработке, возрастает в 1,5-5 раза и более в зависимости от материала и сечения изделия.

Это происходит благодаря созданию устойчивой направленной дислокационной структуры, усиливаемой закрепленными примесными атомами внедрейия, что обеспечивает материалу высокую упругую деформацию, повышая ресурс при статических и циклических нагрузках.

1002375

Результаты испытаний предлагаемого и известного способа (базисный источник 2) Режим термической обработки

Деформация готовой детали от равной начальной нагрузки за 500 ч при 150 С, ф

Сопротивление микропластическим деформациям

Металл и его сосстояние

Релаксационная стойкость при

150 С в течени

500 ч (деформация), Ф

Предел упру" гости

Отжиг 650 С/1

Ст. 35, холоднокатаная со степенью деформации

504

По предлагаемому режиму 300 С/8ч

4,5

20

По предложенному режиму 350 С/7 ч 67

Отжиг 870 С/1ч 41

ВТ6, фрезерованный

По предложенному режиму 430 С/6 ч 100

Ст.

ОХ2ОН4АГ10 прокат со степенью деФормации

503

Отжиг 730 С/1,5 ч 25

100

По предложенному

400 С/8 ч 80

Без термообработки 28

35

CT. BOXrCA

Точение готовая детель

По предложенному режиму 430 С/7 ч 87

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 1731/11 Тираж 566

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Ст. 35, фре- Без термообработзерованная ки

Способ обработки металлических изделий, включающий деформацию, нагрев, выдержку и охлаждение, о т л ич а ю щ и " с я тем, что, с целью повышения срока службы при сохранении форморазмеров, деформацию производят в направлении эксплуатационной нагрузки с усилием, обеспечивающим остаточную деформацию 0,003-0,005 ь, а нагрев осуществляют до температуры 0,55-0,65 от температуры отжига металла с выдержкой 6-8 ч.

45 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 630279, кл. С 21 0 1/78, 1978.

2. Технологические остаточные у напряжения. - Под ред. Подзея А.В. машиностроение", 1973, с. 101-105.

3. Юхвец й.д, Производство высокопрочной проволочной арматуры.

"Металлургия", 1973, с. 114- 115.