Спосіб аеродинамічного зміцнення виробів

 

Винахід відноситься до технології об'ємного зміцнення і може бути використане в машинобудуванні та інших галузях промисловості, де велике значення мають характеристики та властивості матеріалу, в тому числі ударна стійкість виробів, наприклад, при виготовленні різального інструменту, технологічної оснастки, різних металевих виробів.

Відомі прогресивні способи обробки матеріалів, в тому числі і звукової обробки з термонагревом, що дозволяють підвищувати властивості виробів, розширювати можливості відомих інструментальних матеріалів. При цьому ефект від звукового впливу залежить від багатьох факторів: способу передачі звукових коливань оброблюваного виробу, потужності звукової хвилі, часу впливу звукової обробки, температури вироби, поєднання в технологічному процесі зі звуковою обробкою ряду процесів термічної обробки (загартування, відпустка тощо) та ін

Так відомий також спосіб термічної обробки сталевих виробів за а.с. № 1306968, МКИ C21D 1/04, в якому з метою підвищення твердості і зносостійкості шляхом зменшення частки залишкового аустеніту виріб піддається нагріву під загартування, загартовування при 1000 C°, а потім впливають ультразвуковделие нагрівають до температури 770-790 C°, а потім охолоджують з одночасним впливом ультразвукових коливань, що призводить до додаткового підвищення щільності дефектів кристалічної будови та якісної трансформації дислокаційної структури металу при скороченні тривалості термічної обробки.

Недоліками зазначених способів є або наявність процесу загартування, або наявність процесу високотемпературного нагріву, які істотно підвищують крихкість виробів, знижують пластичність і в'язкість, а отже не дозволяють підвищувати стійкість виробу при ударній обробці.

У відомому способі термічної обробки сталевих виробів, переважно штампів, а.с. № 589264, МКИ C21D 1/04, виріб перед механічною обробкою піддають впливу ультразвуку, потім нагрівають до (0,4-0,6)Тплі витримують для проходження первинної рекристалізації, після чого нагрівають до температури аустенізації, витримують, гартують і відпускають. У результаті впливу ультразвуку і подальшої термічної обробки за описаною технологією за рахунок розорієнтацію субзерен і субграниц, активізації малорухомих і затриманих дислокацій і утворення комірчастої дислокаційної структури созобствуют утворення дрібного зерна як в процесі первинної рекристалізації, так і при подальшій загартуванню. Дрібнозерниста структура значно підвищує ударну в'язкість матеріалу на 30 - 50% і його разгаростойкость. Недоліком даного способу є наявність нагрівання виробів до температури рекристалізації, витримки при ній, наявність процесів гарту і відпустки, що знижує вихідну твердість виробу і обмежує підвищення ударної в'язкості матеріалу.

Загальною ознакою для всіх вищеописаних способів, а також і інших відомих є те обставина, що вироби піддаються впливу ультразвуку в процесі термічної обробки, відноситься до традиційних способів об'ємного зміцнення, і досягається ефект не здатний істотно підвищувати стійкість вироби із заданими високими міцнісними властивостями.

Спосіб обробки різального інструменту по а.с. № 836134, МКИ C21D 1/04, що включає нагрівання готового інструменту до заданої температури і ізотермічну витримку інструменту шляхом циклічного збудження ультразвукових коливань, при цьому інструмент нагрівають до 40-150 C° і витримують в акустичному (ультразвуковому полі) 1-20 хв, причому нагрівання до заданої температури здійснюється не від зовнішнього джерела, а від реалізації зсувних процессоолуволновими стрижневими збудливими і зворотним хвилеводами. Ефект від застосування даного способу полягає в зниженні рівня внутрішніх напружень у матеріалі інструменту.

Недоліком даного способу є наявність дуже складного механізму і пристрої ультразвукових коливань, що робить вельми проблематичним реалізацію відомого способу, причому принципово складні пристрої для реалізації ультразвукової обробки, що пов'язана з природою ультразвукових генераторів, умов передачі і поширення ультразвукових коливань (зокрема, вимога надійності акустичного контакту через рідину або безпосередньо з випромінювачем), що знижує ефективність використання ультразвукової обробки. Знижується ефективність способу за рахунок відсутності можливості впливу в резонансному діапазоні ультразвукових коливань.

Крім того, відсутній механізм впливу на дислокації високої концентрації і величини, повного перерозподілу дислокацій з глибини на поверхню виробу, що знижує його технічні і технологічні можливості за рахунок обмеження використання при ударних знакозмінних методах обробки. Це пов'язано з тим, що зниження напруги всередині інструменту при методи непрки з ударами, наявністю знакозмінних навантажень, зниження напружень всередині інструменту істотно не впливає на стійкість інструменту. При обробці з ударами істотний вплив на стійкість надає в'язкість ріжучого матеріалу при збереженні високої твердості поверхневих шарів.

Однак постійне підвищення інтенсивності процесів в металообробці пред'являє підвищені вимоги до якості виробів, в першу чергу стійкості ріжучого інструменту, що визначає продуктивність і собівартість обробки.

Тому розробка нових способів зміцнення продовжує залишатися актуальним завданням і припускає вишукування резервів додаткового зміцнення матеріалу до того відомому ефекту об'ємного зміцнення, який досягається в процесі термічної обробки, в тому числі і з застосуванням звуку.

Найбільш близьким за технічною сутністю є вибраний за прототип спосіб зміцнення виробів і установка для його здійснення за патентом РФ № 2078835, МКИ C21D 8/00, що включає один цикл зміцнення, що складається з нагріву готового інструменту до температури 140-300°C, і ізотермічну витримку інструменту шляхом циклічного збудження звукових коливань звукової часѵталлических виробів, містить термічний і акустичний вузли, виконана у вигляді пристрої для випромінювання звуку типу звукової сирени, що включає форкамеру з перфорованою перегородкою і щілинним соплом в бічній стінці і з регулюючим елементом, розташованим на бічній стінці з можливістю вертикального переміщення і фіксації щодо щілинного сопла, і контактує з бічною стінкою форкамери, відкритій зверху резонаторної камерою з встановленим на ній за допомогою опори навпаки щілинного сопла і співвісно з ним модулятором, мають можливість горизонтального переміщення і фіксації його щодо сопла, при цьому модулятор виконаний у вигляді двох ножів з клиновими поверхнями з однаковим кутом клина з передньої овальної кромкою одного з прямою кромкою в іншого, причому один з ножів знімний, а опора і регулюючий елемент виконані з клиновими поверхнями.

До недоліків відомого способу відноситься обмеженість його технологічних можливостей з-за низької ефективності роботи інструменту при важких ударних знакозмінних методах обробки, невисокою стабільності процесу.

При обробці з ударами істотний вплив на стійкість надає в'язкість структур� зміцнення, спрямовані на підвищення стійкості ріжучого матеріалу, що реалізуються за рахунок підвищення твердості і зносостійкості поверхневих шарів. У той же час, чим вище твердість, тим більше крихкість і менше в'язкість самої структури. Висока твердість і зносостійкість супроводжуються наявністю більшої кількості різних видів дислокацій в щільноупакованих площинах вихідної структури, які утворюються як за рахунок високоенергетичних з великими силами впливів на виріб при виготовленні або зміцнення, так і за рахунок застосування дрібнодисперсних, сложноэлементних, мають різні величини і розміри кристалічних решіток і атомів, різні температури лінійного розширення і здатності до переміщень, складових самої вихідної структури виробу. Самі дислокаційні утворення, наявні в матеріалі, з одного боку, є бар'єрами для переміщення самих дислокацій, а з іншого - перешкодами для пружних переміщень елементів структури, що суттєво знижує здатність матеріалу до швидкого поглинання механічної енергії під дією ударного навантаження, тобто ударну в'язкість матеріалу.

Мета винаходу полягала в розробці способу для зміцнення мет� ударну стійкість при одночасному збереженні вихідної високої твердості і зносостійкості виробів, а також підвищити стабільність процесу.

Поставлена мета досягається тим, що в способі зміцнення металевих виробів, переважно ріжучого інструменту і технологічної оснастки, здійснюють обробку за два циклу зміцнення, кожен з яких складається з нагрівання до температури, що дорівнює 10-30% температури плавлення вироби, і витримки протягом часу, що дорівнює не менше 1,6 хвилини на один міліметр найбільшого розміру упрочняемого вироби, подальшого аеродинамічного впливу коливань звукової частоти в межах 160-800 Гц протягом часу, що дорівнює 30-40% від часу витримки на першому циклі зміцнення і 20-30% від часу витримки на другому циклі зміцнення, повітрям з тиском подає на кожному з циклів в діапазоні від 1,5 до 2,0 бар бар з годинниковим споживанням повітря на першому циклі в обсязі 2,5-2,9 м3і з збільшеним на 70-80% годинним споживанням повітря порівняно з першим циклом на другому циклі, після яких виробляють два циклу старіння при температурі 150-170°C протягом часу, рівного часу витримки, з подальшим охолодженням на повітрі до повного охолодження.

Сукупність відмінних ознак заявленого способу, а саме:

- використання двох цикка протягом часу, рівного не менше 1,6 хвилини на один міліметр найбільшого розміру упрочняемого вироби;

- подальше аеродинамічний вплив коливань звукової частоти в межах 160-800 Гц;

- аеродинамічний вплив протягом часу, що дорівнює 30-40% від часу витримки на першому циклі зміцнення і 20-30% від часу витримки на другому циклі зміцнення;

- створення звукового поля повітрям з тиском подає в діапазоні від 1,5 до 2,0 бар бар;

- годинним споживанням повітря на першому циклі в обсязі 2,5-2,9 м3і з збільшеним на 70-80% годинним споживанням повітря порівняно з першим циклом на другому циклі;

- після здійснення процесів зміцнення двох циклів старіння при температурі 150-170 C° протягом часу, рівного часу витримки, з подальшим охолодженням на повітрі до повного охолодження, параметри та умови створення якого відображено у формулі винаходу.

Обґрунтування суттєвості відмінностей способу

У прототипі, а також інших відомих способах використовуються по одному циклу зміцнення, що не в змозі зробити перерозподіл дислокацій з глибини до поверхневого шару для виробів з великою кількістю вихідних дислокацій, що мають значні величинѱствует появи інших видів самообразующихся дислокаційних змін і не сприяє досягненню поставленої мети.

Технологічні режими, пов'язані з нагріванням до температури, що дорівнює 10-30% температури плавлення вироби, і витримки протягом часу, що дорівнює не менше 1,6 хвилини на один міліметр найбільшого розміру упрочняемого вироби, не відомі в інших способах, сприяють рівномірному прогріванню вироби по всьому об'єму до заданої температури, при якій зростає власна енергія рухомих дислокацій на дефектах кристалічної решітки без структурної зміни самого матеріалу, що згодом також надає сприятливу дію на зниження енергоємності процесу аеродинамічного впливу. Всі інші температурні режими, пов'язані з нагріванням і витримкою, або змінюють структуру матеріалу (відпустка, загартування та ін), або не в змозі надати необхідну для подальшого переміщення енергію рухомим дислокациям.

Авторами запропоновано невідоме раніше обмеження при аеродинамічному впливі коливань звукової частоти в межах діапазону 160-800 Гц, що дозволяють забезпечувати входження в резонанс стінок резонансної камери, коливання яких створюють таке спрямоване амплітудне високоенергетичне вплив, здатне проникати на всю глибину обни, рівного 30-40% від часу витримки на першому циклі зміцнення і 20-30% від часу витримки на другому циклі зміцнення, які невідомі в інших способах, це такі режими звукового впливу, при яких звукова енергія розсіюється і поглинається в основному дефектами кристалічної будови, а поглинена в місцях дефектів кристалічної решітки енергія звукової хвилі, що йде на зняття локальних напружень, розблокування дислокацій, збільшення їхньої рухливості, що збільшує рухливість заморожених дислокацій та інших змін структури та забезпечує більш інтенсивний хід їх переміщень. Звуковий вплив на вказаних режимах викликає не тільки рухливість дислокацій, але збільшення густини рухливих дислокацій, в деформівного структурі відбувається розщеплення вже були субграниц і утворення нових, які переміщуються в напрямі поширення коливань звуку. При накладення звукових коливань напруги, діючі на дислокації, змінюють величину і знак. При зміні напруги як за величиною, так і за знаком дислокації відходять від частини перешкод і при новому імпульсі дислокації починають долати перешкоди послідовно. Крім того, звуЄормируется і руйнується. Таким чином, створюються необхідні умови для виходу дислокацій на поверхню.

Зменшення часу впливу на дислокації на другому циклі в сукупності з зміною інтенсивності звукового впливу шляхом регулювання режимів аеродинамічного впливу, що вперше запропоновано авторами, сприяє виходу і найменш рухливих дислокацій на поверхню, на відміну від того що на першому циклі, як правило, відходять більш рухливі дислокації.

Створення звукового поля повітрям з тиском подає в діапазоні від 1,5 до 2,0 бар бар з годинниковим споживанням повітря на першому циклі зміцнення в обсязі 2,5-2,9 м3і з збільшеним на 70-80% годинним споживанням повітря порівняно з першим циклом на другому циклі зміцнення, параметри яких невідомі до цього часу, здатне здійснювати на вироби такі звукові впливи, які будуть оптимальними за густини енергій впливу і сукупності накладання звукових хвиль для різного виду дислокацій, що відрізняються як за величиною, так і за щільністю, а також адаптувати запропонований процес до виробничих умов, що робить його економічності заможним.

Введення в технологію після двох процеение часу, рівного часу витримки, з подальшим охолодженням на повітрі до повного охолодження, сприяє збереженню створених в металі структурних умов. У той же час, встановлення кількості циклів старіння, рівного кількості циклів зміцнення, тобто двох, і часу, рівного часу витримки при нагріванні до зміцнення вироби, має новизну і обумовлюється закріпленням і збереженням місця розташування, як рухомих, так і менш рухливих дислокацій. Всі інші відомі способи звукового зміцнення не мають технологічних операцій, спрямованих на збереження створених умов, що робить раніше відомі способи нестабільними.

Таким чином, невідомі раніше, а також в сукупності і послідовності ознаки в заявленому способі дають позитивний ефект, додатковий до відомим - підвищення ударної стійкості при одночасному збереженні вихідної високої твердості і зносостійкості виробів, підвищення стабільності процесу.

На кресленні зображена схема (в аксонометрії), що характеризує спосіб аеродинамічного зміцнення виробів, де поз.1 - джерело генерації повітря, поз.2 - регулювальний вентиль, поз.3 - манометр, поз.4 - камера згладжування пульсацій повітря, �вані вироби.

Спосіб аеродинамічного зміцнення виробів здійснюється наступним чином.

Виробляють підключення пристроїв, для чого камеру згладжування пульсацій повітря 4 підключають до мережі генерації повітря з'єднаної з джерелом генерації повітря 1 через регулюючий вентиль 2, а термічну піч до електричної мережі. Спочатку проводять настройку термічної печі на температуру рівну 10-30% температури плавлення вироби, подвергающего зміцненню. Після розігріву термічної печі до заданої температури в неї поміщають зміцнюються виробу 9, які витримують термічної печі протягом часу витримки дорівнює не менше 1,6 хвилини на один міліметр найбільшого розміру упрочняемого вироби 9.

Після чого розігріті виробу 9 переміщуються в робочу камеру 7 через вихідний канал 6, виробляють налагодження установки, для чого регулюючу заслінку 8 встановлюють на розмір C1і фіксують, потім здійснюють подачу повітря в камеру згладжування пульсацій повітря 4 через запірний вентиль системи 2 від джерела генерації повітря 1. При цьому в робочій камері 7 тиск і об'єм подає повітря, які створюються за рахунок фіксації в камері згладжування пульсацій повітря 4 величинѽия повітря на першому циклі зміцнення в обсязі 2,5-2,9 м3і налаштування регулюючої заслінки 8 на розмір C1, а також щілинного сопла 5, утворюють звукове тиск і частоту звукового поля в діапазоні 160-800 Гц, що дозволяють забезпечувати входження в резонанс бічних стінок резонансної камери 7. При таких режимах отримують у резонансної камери звуковий тиск і частоту звукового поля, необхідні і достатні для здійснення процесу перерозподілу дислокацій. Процес першого циклу зміцнення здійснюють протягом часу дорівнює 30-40% від часу витримки.

Потім наступає другий цикл зміцнення, що полягає у витримці зміцнених виробів 9 в термічній печі протягом часу витримки, аналогічному як у першому циклі. Після чого розігріті виробу 9 переміщуються в резонансну камеру 7 через вихідний канал 6, який перебудовують на розмір C2, що дозволяє збільшити на 70-80% годинне споживання повітря порівняно із споживанням повітря в першим циклом зміцнення. На другому циклі в резонансну камеру 7 через камеру згладжування пульсацій повітря 4 подається повітря при такому ж тиску, в діапазоні від 1,5 до 2,0 бар бар, що і на першому циклі, а процес зміцнення на другому циклі здійснюється протягом часу дорівнює 20-30% від�ля чого зміцнені вироби поміщають в термічну піч, температуру якої доводять до температури, що дорівнює 150-170 C°, і витримують при такій температурі протягом часу, що дорівнює часу витримки, з подальшим охолодженням на повітрі до повного охолодження, а потім виробляють аналогічний другий цикл старіння.

Істотність відмінностей заявляється способу підтверджується експериментальними даними.

Порівняльні випробування показали, що зміцнення аеродинамічним способом твердосплавних ножів 2021-0015, ВК8 60° ГОСТ 24359-80 для торцевих фрез діаметром 250 мм дозволяє підвищити стійкість ножів в 2,0 рази порівняно з неупрочненними ножами при обробці виробів - тюбінгів Н2Л, Н3Л з чавуну СЧ-20, ВК.

Стійкість твердосплавних пятигранних пластин із сплаву Т15К6, зміцнених аеродинамічним способом на режимах, зазначених у формулі винаходу, при обробці державок різців токарних напайних (розмір 140×16 мм, сталь 45) на фрезерно-карусельному верстаті ГФ2122 фрезою діаметром 200 мм (12 зубів) зросла в 3,1 рази.

Результати проведених досліджень у виробничих умовах показали, що зміцнені аеродинамічним способом пластини твердосплавні PNUM-110408 Н10 для торцевих фрез, якими здійснювали обробку сталі 45 і сталі 40Х, знімали припу�хв, хвилинної подачі - 450 мм/хв працюють в 1,8 разів більше порівняно з неупрочненними.

Спосіб обробки виробів, що включає зміцнення шляхом нагрівання виробу до заданої температури і вплив у процесі охолодження на виріб коливань звукової частоти в резонансній камері з вихідним каналом, який відрізняється тим, що в процесі обробки здійснюють два циклу зміцнення, кожен з яких складається з нагрівання до температури, що дорівнює 10-30% температури плавлення вироби, і витримки протягом не менше 1,6 хвилини на один міліметр найбільшого розміру упрочняемого вироби, подальшого аеродинамічного впливу коливань звукової частоти в межах 160-800 Гц протягом часу, що дорівнює 30-40% від часу витримки на першому циклі зміцнення і 20-30% від часу витримки на другому циклі зміцнення, повітрям при тиску на кожному з циклів в діапазоні від 1,5 до 2,0 бар бар з годинниковим споживанням повітря на першому циклі в обсязі 2,5-2,9 м3і з збільшеним на 70-80% годинним споживанням повітря порівняно з першим циклом на другому циклі, після яких виробляють два циклу старіння при температурі 150-170°C протягом часу, рівного часу витримки, з подальшим охолодженням на повітрі до повного остиван

 

Схожі патенти:
Винахід відноситься до галузі термічної обробки і може знайти застосування в машинобудуванні. Для підвищення якості поверхні деталей завдяки підвищенню ефективності дії титану по розкисленню розплаву, особливо якості поверхні гострих кромок інструменту із збереженням їх високої твердості, здійснюють занурення інструменту в розплав солі, нагрівають його до температури термообробки і потім охолоджують, при цьому розплав солі у ванні розкислюють титаном. Новим є те, що розкислюють шар розплаву, що контактує з інструментом, для чого перед зануренням в розплав солі інструмент упаковують в титанову фольгу, так що відстань між титанової фольгою і поверхнею інструменту не більше 5 мм. 1 пр.

Спосіб термічного поліпшення інструменту

Винахід відноситься до галузі металургії і може бути використане для термічної обробки інструменту з кобальтсодержащей швидкорізальної сталі. Для підвищення експлуатаційної стійкості інструменту здійснюють загартування шляхом нагрівання інструменту до температури 1190-1220°C з наступним охолодженням водою і відпустку за 5-7 циклів шляхом нагрівання до температури 500-520°C при тривалості витримки при температурі нагріву в кожному циклі 1-3 ч. 1 табл.

Спосіб термомеханічної обробки низьколегованої сталі

Винахід відноситься до металургії, переважно до області термомеханічної обробки низьколегованих сталей, і може бути використане для виготовлення відповідальних елементів конструкцій, кріпильних виробів різного призначення. Для підвищення твердості, міцності, в'язкості руйнування, оброблюваності сталі і отримання сталі з дрібнозернистою структурою заготовку зі сталі 9ХС піддають куванні і гартуванні з температури кування, потім нагрівають під деформацію до Ac1 - (5-15)ºC зі швидкістю від 80 до 100 град/хв, витримують при цій температурі від 2 до 2,5 год і проводять деформацію зі ступенем від 30 до 60%, після деформації нагрівають під гарт до Ac1 + (40-50)ºC і охолоджують в масло. 1 табл.
Винахід відноситься до області машинобудування і може бути використане для термічної обробки різального інструменту, наприклад протяжек невеликого діаметра, мітчиків і інших дрібних інструментів. Для підвищення міцності, в'язкості і незначного зниження красностойкости, наприклад, з помірними, при експлуатації інструменту, швидкостями різання, інструмент отримують з прутка діаметром 25 мм і менше, здійснюють попередній підігрів інструменту в соляній ванні, потім остаточний нагрів в хлорбариевой ванні до температури на 30-50°C нижче звичайної температури нагріву під загартування, охолодження із забезпеченням бали зерна не більше 12, багаторазовий відпуск із забезпеченням твердості не нижче 56 HRC і незначного зниження красностойкости. 2пр.
Винахід відноситься до галузі металообробки і може знайти застосування в машинобудуванні. Технічним результатом винаходу є поліпшення експлуатаційних характеристик оправок за рахунок значного підвищення їх жорсткістних і демпфуючих параметрів. Для досягнення технічного результату на поверхні оправки з допомогою механічної обробки виконують канавки, розташовані по твірним циліндричної поверхні, а потім впливають лазерним променем на канавки по замкнутих траєкторіях, що охоплює виступи, розташовані між канавками.

Спосіб виготовлення наплавленого ріжучого інструменту

Винахід відноситься до інструментального виробництва, а саме виготовлення металорізального інструменту із застосуванням наплавлення. Спосіб виготовлення наплавленого ріжучого інструменту включає механічну і термічну обробку корпусу, наплавлення швидкорізальної сталлю робочого шару, його поверхневе пластичне деформування і високотемпературний відпуск. Згідно винаходу при поверхневому пластичному деформуванні здійснюють зміцнення металу зони термічного впливу наклепом, а високотемпературний відпуск наплавленого металу виконують локальним. Технічним результатом винаходу є скорочення витрат швидкорізальної сталі, витрат на наплавлення і термічну обробку, підвищення технологічності та продуктивності процесу виготовлення наплавленого ріжучого інструменту. 4 іл.
Винахід відноситься до галузі термічної обробки швидкорізальних сталей і може бути використано переважно для термічної обробки довгомірного інструменту та інструменту суцільної форми. Спосіб термічної обробки інструменту зі швидкорізальної сталі включає нагрів інструменту до температури гарту, витримку, охолодження до температури навколишнього середовища і відпустку. Після нагрівання до температури гарту і витримки при цій температурі інструмент охолоджують в соляній ванні при температурі 810-860°C з витримкою 1,9-2,0 сек/мм, але не більше 1 хвилини. Подальше охолодження до температури навколишнього середовища інструменту з товщиною або діаметром його робочої частини не більше 20 мм проводять на повітрі, а для інструменту з товщиною або діаметром робочої частини більш 20 мм - охолодження проводять в рідких середовищах. Потім охолоджують на повітрі до температури навколишнього середовища. Технічним результатом є зниження гартівних напружень і, як наслідок, усунення викривлення, зменшення ймовірності тріщиноутворення, і підвищення працездатності інструменту.
Винахід відноситься до області машинобудування. Технічним результатом винаходу є забезпечення характеристик пластичності, в'язкості, міцності матеріалу литих штампів після зміцнюючої термічної обробки не нижче відповідних характеристик інструменту, виготовленого з кованих заготовок. Спосіб виготовлення литих штампів з теплостійких сталей підвищеної в'язкості типу 5ХНМ та 4Х5МФС використовуються для роботи при підвищених ударних навантаженнях, включає в себе переплав відпрацьованого інструменту однієї марки сталі, заливання розплавленого металу у форму, кристалізацію та охолодження виливки, попередню термічну обробку, механічну обробку, загартування з наступним відпуском. Попередню термічну обробку проводять по режиму: нагрівають на температуру Ас3+(30-40)°С, витримують при цій температурі дві години, охолоджують зі швидкістю 25-30°C годину до Ar1-(20-30)°С, витримують при цій температурі до 5 годин, охолоджують з піччю до 500-550°C, остаточно охолоджують на повітрі, а температуру гарту не обмежують нижньою межею. 1 пр.
Винахід відноситься до області машинобудування і може бути використане для термічної обробки штампів з полутеплостойких і теплостійких сталей підвищеної в'язкості, наприклад 5ХНМ та 4Х5МФС, а також прес-форм із сталі 4Х5МФС. Спосіб термічної обробки штампів і прес-форм включає нагрівання до температури гарту, витримку при цій температурі і охолодження з подальшим відпуском. Охолодження штампів і прес-форм виробляють в розплаві селітри з температурою Мн - (20-30)°C, у початковий період охолодження забезпечують інтенсивне зворотно-поступальне переміщення у вертикальному напрямку протягом трьох хвилин, потім охолоджують в спокої з загальним часом витримки в розплаві селітри 10-15 хвилин, остаточно охолоджують на повітрі, де Мн - температура початку мартенситного перетворення сталі-матеріалу інструменту. У складі розплавленої селітри не допускають наявність води. Технічний результат, що отримується при впровадженні винаходу, полягає в підвищенні стійкості штампів і прес-форм за рахунок прискореного охолодження при гартуванні в перлитном інтервалі температур, помірного охолодження в бейнитном інтервалі температур і дуже повільного охолодження в мартенситном інтервалі темперимальними внутрішніми напругами, виключення випадків освіти трещин.1 з.п. ф-ли, 1 табл., 1 пр.
Винахід відноситься до області машинобудування і металургії. Для підвищення твердості і збільшення глибини прогартованості здійснюють попередню обробку шляхом нагрівання виробу вище критичної точки сталі, з якої виготовлено виріб, витримки і подальшого охолодження на повітрі, причому в процесі охолодження до виробу прикладають ударно-імпульсні коливання з частотою нанесення ударів від 30 до 10000 герц, а потім проводять гарт. 1 з.п. ф-ли, 2 ін.

Спосіб поверхневого гартівного зміцнення ріжучо-деформуючим інструментом

Винахід відноситься до області машинобудування, а саме до способів поверхневого зміцнення з отриманням гартівних структур. Для підвищення зносостійкості деталей машин з закаливаемих металів, переважно із залізовуглецевих сплавів, та створення на поверхні деталі повністю або частково загартованого поверхневого шару з однорідними властивостями по його товщині інструментом у вигляді різця, мають ріжучу і деформуючий кромки пошарово підрізають поверхневий шар деталі із збереженням його механічного зв'язку з деталлю по своїй вузькій стороні, при цьому пластично деформують підрізані шари робочими поверхнями інструменту, після чого відрізані шари укладають на деталь деформуючої кромкою інструменту. В процесі підрізання поверхневого шару, його пластичного деформування і тертя об інструмент, відповідним вибором геометричних параметрів інструменту та технологічних параметрів обробки досягають нагріву подрезанного шару вище температур фазових перетворень для даного оброблюваного матеріалу. Охолодження подрезанного шару здійснюється кондуктивним тепловідводом в заготовку або охолоджувальними технологічними середовищами. 5 з.п. ф-ли, 6

Спосіб термосиловой обробки довгомірних осесиметричних деталей і пристрій для його здійснення

Винахід відноситься до термосиловой обробці маложестких осесиметричних заготовок типу «вал». Для підвищення якості заготовок здійснюють силовий вплив на заготовку за межею дії закону пружності в межах обраного ділянки заготовки, управління межею текучості при силовому впливі виробляють шляхом регулювання температурного впливу на ділянку заготівлі, деформування заготовки виробляють вигином, заготівлю перегинають знакопеременно, одночасно з деформуванням вигином ведуть обертання заготовки з одночасною її осьовою подачею, причому згинальний момент не повинен бути прикладений на відстані більше п'яти діаметрів заготовки від місця перегину з фіксацією опрацьованого ділянки заготовки в поперечному напрямку. Пристрій для реалізації способу містить нагрівальний елемент і опорні ролики, послідовно встановлені приводи осьової подачі і обертання заготовки, здвоєні силові ролики, механізм повороту і поперечного зсуву заготовки, виконаний у вигляді столу, пов'язаний з приводом поперечного зсуву заготовки і має пов'язану з приводом повороту муфту і жорстко закріплену в ній напрямну трубу для фіксації в �навливается від місця вигину заготовки з боку пари силових роликів на відстані, не перевищує п'яти діаметрів заготовки. 2 н. і 1 з.п. ф-ли, 6 іл.

Спосіб термомеханічної обробки економнолегованих сталей

Винахід відноситься до області термомеханічної обробки і може бути використане для виготовлення відповідальних елементів конструкцій, кріпильних виробів різного призначення. Для підвищення комплексу механічних властивостей конструкційних сталей з усуненням схильності їх до зворотної відпускної крихкості і досягнення високих механічних і експлуатаційних властивостей заготовку зі сталі 35ХГСФ піддають холодній пластичній деформації зі ступенями обтиску 10-30%, потім нагрівають до субкритических температур Ac1 - (5÷5)°C зі швидкістю 5÷20 град/хв і витримкою при цих температурах 1,5÷3 години. Далі з субкритичною температури виробляють нагрівання заготовки під гарт до температури Ac3+(30÷40)°C, гартують в масло і піддають відпустці при 500÷550°C. 1 табл.

Спосіб термомеханічної обробки низьколегованої сталі

Винахід відноситься до металургії, переважно до області термомеханічної обробки низьколегованих сталей, і може бути використане для виготовлення відповідальних елементів конструкцій, кріпильних виробів різного призначення. Для підвищення твердості, міцності, в'язкості руйнування, оброблюваності сталі і отримання сталі з дрібнозернистою структурою заготовку зі сталі 9ХС піддають куванні і гартуванні з температури кування, потім нагрівають під деформацію до Ac1 - (5-15)ºC зі швидкістю від 80 до 100 град/хв, витримують при цій температурі від 2 до 2,5 год і проводять деформацію зі ступенем від 30 до 60%, після деформації нагрівають під гарт до Ac1 + (40-50)ºC і охолоджують в масло. 1 табл.

Спосіб стабілізації геометричних параметрів маложестких валів

Винахід відноситься до способів термосиловой обробки маложестких осесиметричних деталей типу «вал». Для підвищення якості деталей здійснюють статичну силову дію на вал в процесі повного циклу термообробки, який поділяють на подцикли, при цьому один кінець вала закріплюють жорстко, а другий кінець - з можливістю переміщення, протягом кожного з подциклов прикладають силовий вплив до всього валу, виробляють нагрівання валу в межах ділянки, потім здійснюють закручування в одну сторону цієї ділянки з подальшим його охолодженням, потім цикл повторюють для іншої ділянки з його закручуванням в іншу сторону за межею дії закону пружності. 4 іл.

Спосіб виготовлення наплавленого ріжучого інструменту

Винахід відноситься до інструментального виробництва, а саме виготовлення металорізального інструменту із застосуванням наплавлення. Спосіб виготовлення наплавленого ріжучого інструменту включає механічну і термічну обробку корпусу, наплавлення швидкорізальної сталлю робочого шару, його поверхневе пластичне деформування і високотемпературний відпуск. Згідно винаходу при поверхневому пластичному деформуванні здійснюють зміцнення металу зони термічного впливу наклепом, а високотемпературний відпуск наплавленого металу виконують локальним. Технічним результатом винаходу є скорочення витрат швидкорізальної сталі, витрат на наплавлення і термічну обробку, підвищення технологічності та продуктивності процесу виготовлення наплавленого ріжучого інструменту. 4 іл.

Спосіб обробки вироби з тонкого листа

Винахід відноситься до галузі металургії та машинобудування і може знайти застосування при виготовленні загартованих тонколистових деталей. Спосіб включає установлення заготовки в порожнину штампа, електронагрів її в штампі і одночасне з нагріванням розтягнення вироби, подальше охолодження в штампі, при цьому розтягнення здійснюють до напруг, що перевищують межу текучості матеріалу виробу. Отримана в результаті такого способу обробки структурний стан металу заготовки дозволяє значно підвищити весь комплекс міцнісних властивостей металу, таких як межі пружності, текучості і міцності, забезпечивши одночасно більший запас міцності і пластичності. Поряд з названими властивостями в значній мірі підвищується ударна в'язкість при кімнатній і низької температур, знижуються поріг холодноламкості і чутливість до відпускної крихкості. 1 іл.

Спосіб термомеханічної обробки сталей аустенітного класу

Винахід відноситься до галузі металургії конструкційних сталей і сплавів, а саме до термомеханічній обробці аустенітних корозійностійких хромонікелевих сталей. Технічним результатом винаходу є підвищення міцнісних властивостей сталі при відносно невисоких температурах деформації із збереженням однорідної аустенітної структури. Для досягнення технічного результату спосіб включає пластичну деформацію методом прокатки, причому попередньо заготівлю стали піддають гомогенизационному відпалу в інтервалі температур 1273-1373 До протягом 30 хвилин, з наступним охолодженням у воді. Прокатування проводять у два етапи: перший етап - в інтервалі температур 673-973 До щирої ступеня деформації від 0,5 до 1 з наступним відпалом в інтервалі температур 673-873К і часом витримки від 1 до 2 годин із подальшим охолодженням на повітрі, другий етап - в інтервалі температур від 673-773 До щирої ступеня деформації понад 2 з подальшим охолодженням на повітрі. 1 табл., 2 іл.,1 пр.
Винахід відноситься до технології машинобудування і може бути використане у виробництві пружин з закаливаемих марок сталі. Для підвищення якості пружин і зниження енерговитрат здійснюють швидкісний нагрів прутка до температури вище точки Ac3 фазових перетворень, пластичну деформацію прутка гвинтовим обтисненням з закручуванням в напрямку стиснення витка пружини, негайну гарячу навивку пружини при температурі вище Ac3 з негайною повитковой загартуванням і відпустку з забезпеченням анізотропне орієнтованої структури сталі. 1 з.п. ф-ли, 1 пр.

Сталевий рейок і спосіб його виготовлення

Винахід відноситься до галузі металургії, а саме до сталевого рейці, що застосовується при залізничному перевезенні вантажів. Рейка виконаний із сталі, яка містить, мас.%: від більш ніж 0,85 до 1,20 С, від 0,05 до 2,00 Si, від 0,05 до 0,50 Mn, від 0,05 до 0,60 Cr, Р ≤ 0,0150, Fe і неминучі домішки - інше. Не менш 97% поверхневої частини голівки, що знаходиться в області від поверхні кутовій частині головки і верхньої частини головки як вихідної точки до глибини 10 мм, має перлітову структуру. Твердість по Віккерсу перлітної структури становить HV 320-500. Значення відношення CMn/FMn, становить від 1,0 до 5,0, де CMn [ат.%] - концентрація Mn в цементитной фазі в перлітною структурою, FMn [ат.%] - концентрація Mn в феритної фази. Головна частина рейок володіє одночасно високими значеннями зносостійкості і ударної в'язкості. 2 н. і 1 з.п. ф-ли, 13 іл., 3 табл., 1 пр.
Up!