Термообработка, например отжиг, закалка, отпуск, специальных изделий, печи для этого: .зубчатых колес, червячных колес и т.п. – C21D 9/32

Изобретение относится к машиностроению, а именно к химико-термической обработке, в частности к цементации, азотированию, нитроцементации поверхностей зубчатых колес и колец из конструкционных, инструментальных и специальных марок сталей. Способ химико-термической обработки колец в шахтной печи включает установку реторты в нагревательной камере, размещение стопки колец в реторте с последующей химико-термической обработкой в ней в потоке насыщающего газа. Перед химико-термической обработкой осуществляют заневоливание стопки колец верхней и нижней плитой из серого чугуна. Реторту выполняют с плоским дном и устанавливают на выполненном ровным дне нагревательной камеры. При этом для предотвращения деформации колец нижнюю плиту из серого чугуна устанавливают на дно реторты, на которой размещают стопку колец и осуществляют их заневоливание верхней плитой из серого чугуна путём размещения ее на стопке колец при химико-термической обработке. Шахтная печь для химико-термической обработки колец содержит нагревательную камеру, выполненную с возможностью установки в ней реторты, и крышку с установленным в ней устройством для создания вихревых потоков насыщающего газа и равномерного распределения их по высоте реторты. Реторта выполнена с плоским дном для установки её на ровном дне нагревательной камеры и загрузки в неё стопки колец для химико-термической обработки. Для предотвращения деформации обрабатываемых колец на дно реторты установлена нижняя плита из серого чугуна с возможностью размещения на ней стопки колец, а верхняя плита из серого чугуна выполнена с возможностью установки на стопку колец для заневоливания их при химико-термической обработке. Технический результат заключается в повышении качества поверхности обрабатываемых колец. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к науглероженному стальному элементу, способу его получения и цементируемой стали для него. Науглероженный стальной элемент получают с помощью специальных стадий науглероживания, охлаждения и закаливания. Стальной элемент содержит: С: 0,1-0,40 мас.%; Si: 0,35-3,0 мас.%; Mn: 0,1-3, мас.0%; Р: 0,03 мас.% или менее; S: 0,15 мас.% или менее; Al: 0,05 мас.% или менее; N: 0,03 мас.% или менее; и содержание Cr: менее 0,2 мас.% и содержание Мо: 0,1 мас.% или менее; и Fe и неизбежные примеси: остальное. Его поверхностный слой имеет первый слой, имеющий концентрацию углерода 0,60-0,85 мас.% и мартенситную структуру, в которой на границе раздела зерен отсутствует оксидный слой, обусловленный существованием Si. Второй слой имеет концентрацию углерода 0,1-0,4 мас.% и мартенситную структуру. Третий слой имеет концентрацию углерода 0,1-0,4 мас.% и не имеет мартенситной структуры. В результате полученный науглероженный стальной элемент обладает высокой твердостью и однородностью структуры. 3 н. и 22 з.п. ф-лы, 7 ил., 2 табл.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к изготовлению шестерней для приводных поездных систем, используемых для передачи высокого крутящего момента. Шестерня изготовлена из стали, имеющей следующий химический состав, мас.%: С: 0,1-0,40; Si: 0,35-3,0; Mn: 0,1-3,0; Cr: менее 0,2; Мо:0,1 или менее; P: 0,03 или менее; S: 0,15 или менее; Al: 0,05 или менее; N: 0,03 или менее; Fe и неизбежные примеси остальное. Шестерню подвергают науглероживанию для формирования науглероженного слоя на поверхности при низкой концентрации кислорода, охлаждению при низкой скорости охлаждения и закаливанию путем нагрева высокой плотностью энергии для аустенизации зоны, лежащей над сердцевинной частью и зубчатыми частями без аустенизации сердцевинной части, и быстрого охлаждения шестерни из такого состояния. Части поверхностного слоя зубчатых частей и зубчатая корневая часть являются частями с науглероженным слоем, остальная часть зубчатых частей и часть дисковой части, лежащая ниже науглероженного слоя, является частями с закаленным слоем, а зона дисковой части, лежащая глубже закаленного слоя, является зоной с незакаленным слоем. Получаемые шестерни имеют высокую твердость поверхностных и глубинных слоев без ее неоднородности, а также высокую точность формы. 2 н. и 12 з.п.ф-лы., 11 ил., 4 табл., 1 пр.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к лазерной термической обработке деталей. Поверхностный слой шестерни изготовлен из ванадиевой стали. Поверхностный слой нагревают сфокусированным лучом лазера плотностью мощности в интервале 10⁷ 10⁸ Вт/м со скоростью перемещения шестерни относительно лазерного луча 1 3 мм/с. Шестерне придают пространственное и колебательное движение таким образом, чтобы лазерный луч располагался по нормали к рабочей поверхности зуба. Пространственное движение шестерни осуществляют таким образом, чтобы траектория лазерного луча была в соответствии с формой рабочей поверхности зуба шестерни. Техническим результатом изобретения является обеспечение равномерности структуры в поверхностном слое, твердости и глубины упрочненного слоя. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к изготовлению стальных деталей, используемых в качестве конструкционных компонентов машин. Используют сталь, содержащую в мас.%: С: 0,005-0,8, Si: 2,0 и менее, Mn: 0,2-3,0, P: 0,03 и менее, S: 0,005-0,10, Ni: 3,0 и менее, включая 0, Сr: 5,0 и менее, включая 0, Мо: 2,0 и менее, включая 0, W: 1,0 и менее, включая 0, В: 0,0050 и менее, включая 0, О: 0,0050 и менее и N: 0,003-0,03, и, кроме того, содержащую один или оба Аl: 0,005-0,2 и Ti: 0,005-0,2 и один или оба V: 0,3 и менее, включая 0, и Nb: 0,3 и менее, включая 0, железо и неизбежные примеси остальное. Подвергают сталь нитроцементации, последующей закалке в масле или соли, последующему индукционному нагреву и закалке водой или полимерным закалочным веществом при температуре менее 40°С. Получают деталь с концентрацией N на поверхности 0,1-0,8 мас.%, суммой концентраций N и С 1,0-2,0% по мас., количеством остаточного аустенита на поверхности менее 15 об.%, глубиной неполностью закаленного слоя от поверхности менее 5 мкм и полушириной дифракции рентгеновских лучей на поверхности 6,0 градусов и более. Полученные детали обладают высокой усталостной прочностью поверхности, что приводит к повышению выходной мощности компонентов силовых передач автомобилей при снижении стоимости. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к термической обработке, в частности к цементации с последующей закалкой токами высокой частоты (ТВЧ) при упрочнении рабочей поверхности зубьев деталей из низкоуглеродистой черной и легированной стали. Для увеличения долговечности зубьев зубчатых передач при повышении качества и снижении себестоимости в предлагаемом изобретении рабочую поверхность зубьев подвергают цементации и закалке ТВЧ с получением переходного слоя путем перекрытия глубины закалки ТВЧ по отношению к глубине цементации для снижения внутренних термических напряжений при переходе от основного металла к упрочненному слою. За счет глубины закалки ТВЧ, которая в 1,5-2,0 раза превышает глубину цементации, получается слой по твердости ниже упрочненного, но выше твердости основного металла. Цементацию проводят на глубину h₁, а последующую закалку ТВЧ на глубину h₂ с температурой t₂, где 0,16 m h₁ 0,24 m, h₁<h₂<0,7 m, a Ac ₃<t₂<Ac₃ исх., Ас₃ - температура закалки для цементованного слоя, Ас₃ исх. - температура закалки основного металла, t₂ - температура нагрева ТВЧ 0,7 m; 0,16 m; 0,24 m - заданные величины. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области термомеханической обработки. Для повышения качества пружины и восстановления ее упругих свойств пружину нагревают и отпускают, растягивают с шагом, превышающим шаг готовой пружины, производят термообработку и дробеметный наклеп, осуществляют заневоливание или термоосадку, после чего или одновременно производят пластическое упрочнение ее витков путем сжатия пружины осевой нагрузкой, составляющей (10÷300)F3, где F3 - сила пружины при максимальной деформации, и последующего приложения повторной нагрузки, увеличенной пропорционально отношению требуемой осадки к осадке от приложения первоначальной нагрузки. При этом нагрузки могут быть вибрационными. 3 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области черной металлургии, а именно к получению стали, предназначенной для изготовления деталей машин, в частности шестерен. Для изготовления шестерен выплавляют сталь, содержащую, мас.%: углерод 0,19-0,25, марганец 1,1-1,5, кремний 0,8-1,2, серу 0,01-0,09, фосфор от следов до 0,025, никель от следов до 0,25, хром 1-1,4, молибден 0,10-0,25, медь от следов до 0,30, алюминий 0,01-0,045, ниобий 0,010-0,045, азот 0,0130-0,0300, при необходимости висмут от следов до 0,10 и/или свинец от следов до 0,12 и/или теллур от следов до 0,015 и/или селен от следов до 0,030 и/или кальций от следов до 0,0050, остальное - железо и обусловленные выплавкой примеси. Сталь имеет средние показатели J_3m, J_11m, J_15m и J_25m испытаний по Джомини, удовлетворяющие выражениям: |J_11m-J_3m×14/22-J_25m×8/22| 2,5HRC и J_3m-J_15m 9HRC. Полученную сталь механически обрабатывают и подвергают цементации или нитроцементации с последующей закалкой. Обеспечиваются требуемые механические свойства получаемых деталей и возможность выполнения цементации или нитроцементации при обычной температуре. 3 н. и 5 з.п. ф-лы, 1 ил., 4 табл.

Изобретение относится к области термической обработки. Для предотвращения деформации стального элемента и сокращения длительности его обработки способ включает стадию цементации а1 при пониженном давлении - науглерживание стального элемента в науглероживающем газе при пониженном давлении, стадию охлаждения а2 при пониженном давлении - охлаждение стального элемента после стадии цементации а1 при пониженном давлении в охлаждающем газе, давление которого снижают до уровня ниже атмосферного давления, и стадию закалки а3 - нагрев нужной части охлажденного стального элемента с использованием энергии высокой плотности. Стадию охлаждения при пониженном давлении предпочтительно осуществляют при перемешивании охлаждающего газа при условии, что давление охлаждающего газа снижают до уровня ниже атмосферного давления. Стадию охлаждения при пониженном давлении предпочтительно осуществляют, по меньшей мере, начиная с момента, до которого начинается структурное превращение стального элемента из-за охлаждения, до момента полного завершения структурного превращения. Давление охлаждающего газа во время стадии охлаждения при пониженном давлении составляет от 0,1 до 0,65 бар. 3 н. и 26 з.п. ф-лы, 32 ил.

Изобретение относится к металлообработке и может быть использовано в различных областях машиностроения, а именно, для обработки различных закаленных деталей с чередующимися выступами и впадинами. Обработка закаленных зубьев сверхтвердым лезвийным инструментом заменяет дорогостоящий процесс зубошлифования. Предлагаемый способ включает в себя следующую совокупность процессов: существующая традиционная токарная обработка колеса; фрезеровка зубьев; закалка поверхности зубьев до твердости HR_C-51; зубострогание лезвийным инструментом; финишная обработка - поверхностное пластическое деформирование всего рабочего контура зуба - эвольвенты, переходной кривой и впадин между зубьями. При лезвийной обработке происходит равномерное срезание припуска по длине (высоте) зуба. Со стружкой удаляются все дефекты, полученные после закалки, и не вносятся погрешности в обработанную поверхность, которые можно наблюдать после зубошлифования. При зубострогании по длине зуба образуется минимальная 0,05-0,07 мкм огранка с шероховатостью по всему контуру зуба R_a=1,2-1,4 мкм, что обеспечивает приемлемые условия для проведения операции поверхностного упрочнения. Применяемый способ повышает качество и надежность в работе колес, тем самым способствует его внедрению на предприятиях машиностроения и, в частности, на ремонтных предприятиях железнодорожного транспорта.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при изготовлении тяжелонагруженных деталей машин из стали с пониженной прокаливаемостью, например цилиндрических и конических шестерен. Кроме того, изобретение также может быть использовано при изготовлении крестовин кардана или дифференциала из стали с пониженной прокаливаемостью. Способ включает нагрев заготовок под штамповку, штамповку, термическую обработку поковок, предварительную механическую обработку, объемно-поверхностную закалку деталей путем их сквозного индукционного нагрева до температуры закалки и последующего самоотпуска с охлаждением водной средой и выдержкой на воздухе и окончательную механическую обработку, при этом термическую обработку осуществляют с использованием температуры окончания штамповки в две стадии, на первой стадии ведут циклическое охлаждение каждой поковки до температуры начала выделения избыточного феррита в стали с интенсивным охлаждением поковки в начале каждого цикла водой или воздушной средой до достижения наружной поверхностью поковки температуры на 30-50°С ниже температуры ее сердцевины и последующей выдержки поковки на воздухе для выравнивания температуры, а на второй стадии - окончательное охлаждение поковок на воздухе, предварительную механическую обработку каждой детали производят до размеров, которые меньше окончательных размеров на величину, равную их увеличению после объемно-поверхностной закалки, после индукционного нагрева деталей под объемно-поверхностную закалку проводят их изотермическую выдержку при этой температуре, а затем самоотпуск детали, при котором после выдержки на воздухе ее повторно охлаждают водной средой, а окончательную механическую обработку деталей производят путем доводки их рабочих поверхностей до требуемой чистоты без изменения окончательных размеров. При изготовлении крестовин, после индукционного нагрева крестовины под объемно-поверхностную закалку проводят ее изотермическую выдержку при этой температуре, после которой закрывают заглушками смазочные отверстия в ее шипах и проводят самоотпуск, при котором после выдержки на воздухе повторно охлаждают водной средой, а окончательную механическую обработку деталей производят путем доводки их рабочих поверхностей до требуемой чистоты без изменения окончательных размеров. Изготовление тяжелонагруженных деталей машин из стали с пониженной прокаливаемостью при помощи предложенного способа позволит повысить их долговечность и надежность, а также снизить стоимость их производства. 2 н.п. ф-лы, 2 табл.

(56) (продолжение):

CLASS="b560m"- М.: Машиностроение, 1977, с.220-231. SU 1392115 A1, 30.04.1988. RU 2061064 C1, 27.05.1962. RU 2205713 C2, 10.06.2003. RU 2158320 C1, 27.10.2000.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для упрочнения самоуплотняющихся конических резьб, работающих при больших контактных нагрузках. Способ включает формирование пятна нагрева лазерным лучом на дне резьбовой канавки, перемещение луча вдоль образующей резьбовой поверхности и ее вращение относительно продольной оси и осуществляется на лазерной установке, которая содержит оптическую систему, систему вращения обрабатываемой поверхности и устройство механического взаимодействия систем. Изобретение предусматривает совмещение центра пятна нагрева с серединой резьбовой канавки, выбор его диаметра равным шагу резьбы и перемещение луча на величину, равную шагу резьбы за один оборот вращения обрабатываемой поверхности. В лазерной установке предусматривается выполнение устройства механического взаимодействия системы вращения обрабатываемой поверхности с оптической системой в виде подпружиненной относительно корпуса оптической системы тяги с наконечником, взаимодействующим с резьбовой поверхностью изделия. Изобретение обеспечивает надежность резьбового соединения с конической резьбой в условиях больших контактных нагрузок. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.