Способ закалки пластинчатых изделий

 

Изобретение относится к термической обработке пластинчатых изделий и гложет быть использовано для закалки сегментоа и противорежущих пластин рабочих органов сельхозмашин. Целью изобретения яыляется уменьшение трещинообразованмя путем увеличения равномерности закалки. Обработке подвергают сталь У 8, охлаждение с температурой аустенизации ведут до температ уры Мн в полимерных средах в интервале температур пленочного кипения с интенсивностью , определяемой из неравенства . 0,25A/( ln(T0-Ts)/(TycTТ5 )/Гохл , где а -интенсивность теплоотдачи, Вт/м -К; с/ А - теплоемкость, кДж/кг.К, плотность, кг/м3, теплопроводность, Вт/м-К материала пластины; д - толщина пластины; k - коэффициент формы; Т0, Туст, Ts - температуры соответственно аустенизации, минимальной устойчивости аустенита и кипения (насыщения ) закалочной среды, °С; ТПл - температура прекращения пленочного кипения; Гохл - время охлаждения от температуры аустенизации до температуры минимальной устойчивости аустенита, определяемое по термокинетической диаграмме для данной марки стали, а после достижения температуры охлаждение ведут с интенсивностью, определяемой из неравенства 0,25 а 30 Вт/м2К, причем пластинчатое изделие сжимают с усилием, создающим давление 0,01-0,05 МПа.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з С 21 D 1/56

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4483603/02 (22) 27.06.88 (46) 30.10.91, Бюл. № 40 (71) Институт технической теплофизики AH

УССР (72) Н,И. Кобаско, Н.П, Тимченко, В.3, Анненкова, В.M. Анненкова и А.А. Рыков (53) 621.785,79(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹920073,,кл. С 21 Р 1/10, 1982.

Авторское свидетельство СССР

¹1305185,,кл. С 21 D 9/24. 1987. (54) СПОСОБ ЗАКАЛКИ ПЛАСТИНЧАТЫХ

ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к термической обработке пластинчатых изделий и может быть использовано для закалки сегментов и противорежущих пластин рабочих органов сельхозмашин. Целью изобретения является уменьшение трещинообраэования путем увеличения равномерности закалки, Обработке подвергают сталь У 8, охлаждение с температурой аустенизации ведут до темпеИзобретение относится к термической обработке пластинчатых изделий и, в частности, может быть использовано для закалки сегментов и противорежущих пластин . рабочих органов сельхозмашин, Цель изобретения — уменьшение трещинообразования путем увеличения равномерности закалки.

Пример. Способ реализован для закалки сегментов и противорежущих пластин косилок, выпускаемых Симферопольским заводом сельхозмашин, Эти

50 1б87632 Al ратуры Мн в полимерных средах в интервале температур пленочного кипения с интенсивностью, определяемой из неравенства

0,25k/д > а > c ð k In((TO — Т,)/(TyzzТз))/то хл где а — интенсивность теплоотдачи, Вт/м К; с рл, — теплоемкость, кДж/кг-К, плотность, кг/м, теплопроводность, Вт/м К материала

3 пластины; д —; k — коэффИЦИЕНт ФОРМЫ; Т0, Ту т, Ts — тЕМПЕРатУРЫ соответствен но аустенизации, минимальной устойчивости аустенита и кипения (насыщения) эакалочной среды, С; Тлл температура прекращения пленочного кипения; х«л — время охлаждения от температуры аустенизации до температуры минимальной устойчивости аустенита, определяемое по термокинетической диаграмме для данной марки стали, а после достижения температуры В охлаждение ведут с интенсивностью, определяемой из неравенства 0,25 Уд > а > 30 Вт/м К, причем ф пластинчатое иэделие сжимают с усилием, создающим давление 0,01 — 0,05 МПа. пластинчатые изделия имеют площадь поверхности 3,95 10 м, толщину д = 0,002 м, согласно технической документации выполняются из сталей марок 65Г(основная марка стали) и У8 (допускаемая замена стали 65Г).

В соответствии с расчетной формулой определялась возможность закалки обеих марок стали

0,2 5iVD > а > с р д/2 1и ((Т,— Т,),(T Ts)) / охл (1) где а — интенсивность (козффициент теплоотдачи, Вт!м К; .687632

С, р Я. — теплоемхост». кД>:

/ териала пластины; («- тслщина изделия. м, Т о, Туст, Тв — Te(M nePa ГУРЫ СООТВетс1 ВЕН- 5 но аустенизации, минимальной устойчивости аустенита и кипения (насыщения) закалочной среды, С, Гохл — ВрЕМя ОХЛаждЕНИя От ТЕМГ Ературы аустенизации до температуры мини- 10 мальной устойчивости аустенита Тус-,, определяемое по термокинетической диаграмме для данной марки стали.

Пусть материалом сегментов и противорежущих пластин является сталь У8, имеющая следующие теплофиэичес;<ие

Д =-- 230оС Туст,= ""f (" тохл =0,75 с; То--780оС. Теплафизические свойства характеризуются средним в интервале мэртенситнь!>< превращений, ==27 BT/è

К, с p = 4,3 10 Д>к/м К, Температуру кипе6 З ния (насыщения) выберем равной Т =-100 С, так как большинство полимерных сред приготавливается на водной основе с относи(" тельно малым содержанием добавок. практически не, меняющих температуру кипения воды Т =100оС, Подставив выписанные значения тем:т

ПЕРВТУРНЫХ ПЭРЭМЕТРОВ И Теплофиэич(!СКИХ параметров в неравенство (1) определим интервал значений интенсивности теплоотдачи, в котором неабхсдимо производить охлаждение пластинчатаго изделия M.=з =тали У8 до температуры M„= 320oC.

0,25 27, ...8 0,002, Ч (! П Т-20 - ()()««0,75

780 — 1ОО

3375 >а >2635, Вт/м К.

Требуемое значение интенсивност- Ге,-:— лоотдачи изинтервала3375 > а > 2635 В ГЛ:.гХ невозможна получить в ре>киме пленочного, .:::,— пения известных галимерных закал(чнь,,л». сред, характеризующихся средним знач:-нием a=1000+ 50 ", Бт/м К.Поэтому плас-,:..ны из стали У8 предлагаемым способа :; закалять нельзя так как полученное иэ (1) минимальное значение интенсивности теплоотдачи в 2,6 раза больше физически достижимого значения MHT8HcMBHGcTM теплоотрачи прМ пленочном кипении.

Пусть материалом сегментов и противорежу цих пластин является сталь типа 65Г— основной материал согласно технической документации для укаэанных пластинчаты;.". изделий. Параме.I pe этого материала

MH=260 С; Тус .=: 550 С; Хохл= 8 С; Tо=-820оС;

<=30 Вт/м К; с/>==- 4 10 Дж!м К, Подставив В (J) значен:,...я температурньс параметров М; еплОфиэи Iec!<«Iõ параметров, найдем !Iнтервал значений интенсивности теплоотдачи., в котором необходимо охлах<дат - пластинчатые изделия иэ стали 65Г до температуры M

0,25 30 . б 0,002

82Π— 1Ñ΄ (юг=а)"

3750 + Q + 206,5, В /м "., Необходимый коэффициент теплоотуэчи В интервале 2500 >а > 206,5 Вт/м К ооеспечивает закалочная среда, например, на основе ПК-2. При оптимальной ..Онцентрации nonMIIMepa -1";4 средний коэффициент теплоотдачи этой среды В режиме пленочного кипения равен аг1л =1200 Вт/м К, температура окончания пленочного кипения

T»=250 С, (Бремя О. а>хдения »;«до темпера-. „ры М„; В таксй среде определим по известной формуле. Получим т»« = 4,8 с..По предлагаемому спос бу процесс- закалки указаннь .х пластинчатых изделий из стали

65Г происходит следующим образом.

Сегмент или противорех<ущую пластину нагревают под закалку до температуры 800820 С, затем погру>.<ают В ВОДный раствОр полимера ПК- (1 p>), -де изделие находится в течение т f, = 4,8 с. Йитервал нахождения изделия В закалочной среде контролируется при помощи р ;-ле времеHM, После того, как срабатывает реле времени., настроенное на т;,« = 4.,8 с, изделие г ереносят на воздух, уста нэ Вл «I 8 a IGT Ha i 1ли1 " и на Гt> "pa!GT Грузом

5 кг. Интенсивность Охлаждения В таких ус"/

ЛОВиях DBBHa 35 В /м К, ПО окончании про цесса ахла>кдения изделие имеет твердость

r1 R f.",=:56/6. !, трещин ы отс1п-ствуют, а деформация практически осталась на Mc"одном ;"pGBf fe, При э Гом была Дости(Hутэ равно"«,е онасть о .ла>кДени . Об"славливэющэя

ОТГухтТ ВИВ > рещИН,:;,,Г Нбяенйя B n pO иэводственных усnoe лях та;."ой процесс

Осуществляется непрерывно ha BBTGMBTN«8СКМХ ЛЕНИЯХ.

Зффя -TNBHGcTB процесса закалки достигнута Taf«;;e эа c»IBT! npGfqeHM» Г.роцесса реализации процесса о><лаждения, так как из стаайства реализ1,foUferc cnocnb закалки искгн(чены Охлэ",кдающ-:.:.-8 органы (типа форсунок), npB!gcTBBnяющиЯ coGGA сложные

Te>8HMff форсунок, то В известном способе

1687632

Составитель А.Орешкина

Техред M. Моргентал Корректор Т.Палий

Редактор И,Сегляник

Заказ 3679 Тираж 379 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035; Москва, Ж-35. Раушская наб.; 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 составляло важную часть задачи, от правильного решения которой зависело исключение трещин и коробления.

Формула изобретения 5

Способ закалки пластинчатых изделий, включающий нагрев, начальное охлаждение до температуры М, фиксацию в интервале температур мартенситного превращения и окончательное охлаждение, 10 отличающийся тем, что, с целью уменьшения трещинообразования путем увеличения равномерности закалки, начальное охлаждение до температуры М осуществляют в полимерных средах в ин- 15 тервале температур пленочного кипения с интенсивностью теплоотдачи, выбираемой иэ соотношения

0,252/д >а> Р2 In((To Ts)/(T 20 д

Ts))/ охл гдеа - интенсивность теплоотдачи, Вт/м К;

С, р Я вЂ” теплоемкость (кДж/кг К), плотность (кг/мэ), теплопроводность (Вт/м К) материала пластины;

° д — толщина пластины, м;

То, Туст, Тв — температуры, соответственно, аустенизации, минимальной устойчивости аустенита и кипения (насыщения) закалочной среды, С; го л - время охлаждения от температуры аустенизации до температуры минимальной устойчивости аустенита Туст. определяемой по термокинетической диаграмме для данной марки стали, при этом фиксацию осуществляют с усилием, создающим давление 0,01 — 0,05 МПа, а интенсивность окончательного охлаждения устанавливают не больше значения 0,25