Способ обработки стальных изделий
Изобретение относится к области термической обработки стали при помощи концентрированных источников энергии и может быть использовано в машиностроении при изготовлении шестерен гидромашин. Цель изобретения - улучшение качества путем увеличения твердости и образования мелкозернистой структуры мартенсита в поверхностном слое эвольвент зубьев шестерен. Сущность изобретения заключается в том, что закалку поверхностного слоя, например рабочей эвольвенты зубьев шестерен гидромашин, осуществляют в собранном готовом изделии одновременно с обкаткой, пропуская через шестерни электрический ток постоянной величины , который в зоне жидкостного кинематического трения между зубьями взаимодействующих шестерен создает электроконтактный нагрев. Параметры тока и скорость вращения шестерен при этом выбирают в зависимости от материалов последних, ,а закаливаемую поверхность охлаждают рабочей жидкостью. 2 ил. te (Л
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН (19) SU ш) А1
4 1 (51) 4 С 21 D 1/40
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21} 4273217/31-02 (22) 27.04 .87 (46) 23.12.88. Бюл, У 47 (71) Винницкий проектно-конструкторский технологический институт гидроагрегатов (72) А.Н.Биланик, А.Д.Войтенко, В.А.Кахно и В.Е.Жуковский (53) 621.785.79(088.8} (56) Авто,ское свидетельство СССР
У 419566, кл. С 21 D 9/46, 1972.
Авторское свидетельство СССР
У 411135, кл. С 21 Р 1/06, 1974. (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ (57} Изобретение относится к области термической обработки стали при помощи концентрированных источников энергии и может быть использовано в машиностроении при изготовлении шестерен гидромашин, Цель изобретения — улучшение качества путем увеличения твердости и образования мелкозернистой структуры мартенсита в поверхностном слое эвольвент зубьев шестерен. Сущность изобретения заключается в том, что закалку поверхностного слоя, например рабочей эвольвенты зубьев шестерен гидромашин, осуществляют в собранном готовом изделии одновременно с обкаткой, пропуская через шестерни электрический ток постоянной величины, который в зоне жидкостного кинематического трения между зубьями взаимодействующих шестерен создает электроконтактный нагрев. Параметры тока и скорость вращения шестерен при этом выбирают в зависимости от материалов последних,,а закаливаемую поверхность охлаждают рабочей жидкостью.
2 ил.
1446169
1 У 2К К С3 .Тн и где j
К
О
Т
Изобретение относится к термической обработке стали при помощи концентрированных источников энергии и может быть использовано в машинострое5 нии при изготовлении шестерен гидромашин, Цель изобретения — улучшение качества путем увеличения твердости и образования мелкозернистой структуры 10 мартенсита в поверхностном слое эвольвент зубьев шестерен.
На фиг. 1 представлена схема осуществления способа; на фиг. 2 форма зуба. 15
На схеме (фиг. 1) обозначены вращающиеся шестерни 1 и источник 2 электропитания.
Закалку проводят в собранном готовом изделии, например„ гидромашине, 20 одновременно с обкаткой, пропуская через шестерни электрический ток постоянной величины, создающий в зоне жидкостного кинематического трения между зубьями взаимодействующих шестерен электроконтактный нагрев, при этом параметры тока и скорость вращения шестерен выбирают в зависимости от материала последних, Зависимость, по которой выбирают 30 параметры обработки (величину тока и скорости), определяют по формуле плотность тока, подаваемая на шестерни, А/см2; ширина зуба, c M, толщина контактной площади 40 зубьев см коэффициент, зависящий от формы контактируемых поверхностей (для эвольвентных зубьев К, = 2), 45 коэффициент, учитывающий растекание тепла от места нагрева по всему объему зу- оа (для стали К = 1,375); удельная объемная теплоемкость (для стали
50 необходимая температура нагрева стали для закалки (на
20 — 30 С выше температуры аустенитного превращения
Ас ) у
n — частота вращения шестерен, -< мин
 — удельное сопротивление стали при 20 С (для стали
140.10 <)
8 — температурный коэффициент сопротивления, 1/ С (сталь
18ХГТ 2 10 ; сталь 45 3 10, сталь 40Х 2,2 10 ; сталь
40ХН 1,95 ° 10 ) .
Пример 1. Предлагаемый способ опробуют при закалке поверхностного слоя зубьев шестерен гидромашины в собранном виде. Материал шестерен — сталь 18ХГТ с ° твердостью
217 НВ, частота вращения 25 с-", плотность подаваемого электрического тока 200 А/мм . При этом положительный заряд получает ведущая валшестерня, а отрицательный через корпус подается на ведомую шестерню (фнг. 1). Охлаждение закалочного слоя осуществляется рабочей жидкостью — маслом М10В.
Пример 2. Закалку проводят указанным методом шестерен из стали
4QX частота вращения 25 с ", плотность тока 210 А/мм . Охлаждение проводят водным раствором эмульсола, Поверхностный слой при этом имеет твердость НРС 50-52.
Пример 3, Проводят закалку поверхностного слоя зубьев шестерен гидромашин в собранном виде. Материал шестерен — сталь 40ХН, частота вращения 25 с, плотность тока
210 А/мм2 ° Охлаждение проводят маслом М10В. Твердость поверхностного слоя НРС 38-40. Осуществляя охлаждение укаэанных шестерен водным раствором эмульсола, твердость HPC достигает 42-48.
Поверхность рабочих эвольвент зубьев шестерен, обработанных предлагаемым способом, имеет мелкозернистую мартенситную структуру с твердостью закаленного слоя HPC 58-62.
В результате использования предлагаемого способа достигается поверхностная закалка рабочей поверхности, например,эвольвенты зубьев шестерен, уменьшается коробление„сокращается операционное время. формула и з обретения
Способ обработки стальных иэделий, преимущественно шестерен, включающий
1446 169 нагрев и охлаждение в жидкости, о тл и ч а ю шийся тем, что, с це-. лью улучшения качества путем увели5 чения твердости и образования мелкозернистой структуры мартенсита в поверхностном слое эвольвент зубьев шестерен, нагрев и охлаждение шестерен осуществляют в собранном изделии в процессе обкатки, при этом нагрев про,0 изводят в зоне контакта зубьев ведущей и ведомой шестерен путем пропускания через вращающиеся в процессе обкатки шестерни электрического тока с величиной плотности 15
В 1 где  — ширина зуба1
1 — толщина контактной площади зубьев;
К„ — коэффициент, зависящий от формы контактируемых поверхностей и для эвольвентных зубьев, равный 2,0, К 2 — коэффициент, учитывающий растекание тепла от места нагрева по всему объему зуба и для стали, равный 1,375;
С вЂ” удельная объемная теплоем) кость
Т вЂ” температура нагрева стали а н под закалку;
n — частота вращения шестерен; — удельное электрическое сопротивление стали;
8 — температурный коэффициент сопротивления, причем положительный полюс тока пода20 ют на ведущую, а отрицательный — на ведомую шестерни, а охлаждение ведут в масле! 446) 69
Составитель А.Кулемин
РедактоР Н.ГУнько ТехРеД A.Кравчук КоРРектоР С.Ц1екмаР
Закаэ 6717/31 Тираж 543 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Проиэводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Ь .



