×
10.03.2014
216.012.a9b7

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ДЕТАЛЕЙ ИЗ СТАЛЬНЫХ ОТЛИВОК

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002509162
Дата охранного документа
10.03.2014
Аннотация: Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при изготовлении шестерен, крестовин, втулок, зубчатых колес и т.д., в том числе работающих при температуре до 500°C и испытывающих при эксплуатации динамические нагрузки и износ. Для обеспечения более высокого комплекса прочностных и пластических характеристик, значений ударной вязкости, а также эффективного упрочнения поверхности деталей получают отливки из стали с содержанием углерода 0,2-0,28 мас.%, хрома 3,5-4,5 мас.%, затем отливки подвергают термической обработке путем закалки с температуры 850-870°C в масло и последующего отпуска при 600-620°C. Полученные отливки механически обрабатывают по заданным техническими условиями поверхностям и проводят низкотемпературную химико-термическую обработку деталей, например азотирование или карбонитрацию. Упрочненный слой детали обладает повышенной теплостойкостью и износостойкостью с микротвердостью поверхности не менее 850HV.
Основные результаты: Способ производства стальных деталей, работающих при повышенных температурах до 500°C, включающий изготовление отливок из низкоуглеродистой легированной стали, содержащей хром, термическую обработку отливок и последующую механическую обработку, отличающийся тем, что содержание углерода в отливках устанавливают в пределах 0,2-0,28 мас.%, хрома в пределах 3,5-4,5 мас.%, а термическую обработку отливок осуществляют путем закалки с температуры 850-870°C в масло с последующим отпуском на 600-620°C, а после механической обработки детали подвергают низкотемпературной химико-термической обработке при температуре 570-580°C.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при изготовлении шестерен, крестовин, втулок, зубчатых колес и т.д., в том числе работающих при температуре до 500°С и испытывающих при эксплуатации динамические нагрузки и износ.

Известен способ производства деталей из отливок, изготовленных из легированной стали 20ХМЛ, см. ГОСТ 977-88 «Отливки стальные», общие технические условия, Государственный комитет СССР по стандартам, Москва, Издательство стандартов, 1989 г., стр.1, 5-6, 21-22, 24, 39, 50. Способ взят за прототип. Изготовление деталей по способу прототипа заключается в следующем: получают отливки из легированной стали 20ХМЛ всеми способами литья, например, по выплавляемым моделям совместно с образцами-свидетелями для определения химического состава и механических свойств. Литейная сталь 20ХМЛ содержит в своем составе по массе: углерод 0,15-0,25%, легирующие элементы - хром 0,4-0,7% и молибден 0,4-0,6%. Отливки подвергают термической обработке по режиму: нормализуют с температуры 880-890°С с последующим отпуском на 600-650°С. После представленной термической обработки отливки приобретают следующий комплекс механических свойств: предел текучести σ02≥245 МПа, предел прочности σв=441 МПа, относительное удлинение σ≥18%, относительное сужение ψ>30%, ударная вязкость kcu≥294 кДж/м2. После нормализации и высокого отпуска отливки подвергают механической обработке и обеспечивают требуемые размеры деталей согласно технических условий.

Недостатками прототипа являются:

- отливки из стали 20ХМЛ имеют невысокий комплекс механических свойств, поэтому они не могут быть использованы для изготовления деталей повышенной прочности и пластичности и испытывающих при работе значительные ударные нагрузки;

- детали из стали 20ХМЛ обладают низкой износостойкостью, а упрочнять их поверхность, например, азотированием, карбонитрацией, цианированием малоэффективно по причине незначительного содержания в стали нитридообразующих элементов, таких как хром и молибден, причем большая часть молибдена связана в карбидной фазе, поскольку молибден очень активный карбидообразующий элемент.

Предлагаемым изобретением решается задача удешевления производства отливок, эффективного использования шихтовых материалов, исключения из состава молибдена - дорогостоящего дефицитного химического элемента.

Технический результат, получаемый от реализации изобретения, заключается в обеспечении более высокого комплекса прочностных и пластических характеристик, значений ударной вязкости отливок, а также эффективного упрочнения поверхности деталей низкотемпературными способами химико-термической обработки.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе производства деталей, работающих при температуре до 500°C, заключающийся в изготовлении стальных отливок из низкоуглеродистой легированной стали, содержащей в своем составе хром, термической обработке отливок и последующей механической обработке новым является то, что увеличивают в отливках содержание углерода в пределах 0,2-0,28 мас.%, хрома в пределах 3,5-4,5 мас.%, производят закалку отливок с температуры 850-870°C на масло с последующим отпуском на 600-620°C, а после механической обработки отливок детали подвергают низкотемпературной химико-термической обработке при температуре 570-580°C.

Технические решения с признаками, отличающими заявляемое решение от прототипа, неизвестны и явным образом из уровня техники не следуют. Это позволяет считать, что заявляемое решение является новым и обладает изобретательским уровнем.

Предложенный способ реализуется следующим образом. Изготовляют отливки, например, шестерен, испытывающие при работе нагрев до 500°C. Отливки из стали с содержанием углерода по массе 0,2-0,28%, хрома по массе 3,5-4,5% с обозначением марки 23Х4Л. Полученные отливки подвергают термической обработке, включающей закалку с температуры 850-870°C на масло с последующим отпуском на 600-620°C.

Статистической обработкой механических свойств, определенных испытанием образцов, прошедших термообработку совместно с отливками разных плавок установлены следующие значения: предел текучести σ02≥600 МПа, предел прочности σв≥980 МПа, относительное удлинение σ≥21%, относительное сужение ψ≥35% ударная вязкость kcu≥500 кДж/м2.

Полученные отливки механически обрабатывают по заданным техническими условиями поверхностям. Финишной операцией является низкотемпературная химико-термическая обработка деталей, например, азотирование или карбонитрация с целью повышения теплостойкости и упрочнения поверхности для повышения износостойкости. Литейная сталь 23Х4Л имеет невысокую температуру закалки, обеспечивает после термической обработки высокий комплекс механических свойств отливок по сравнению со сталью 20ХМЛ, не содержит в своем составе дефицитного дорогостоящего молибдена, обладает хорошими литейными свойствами, дешевле стали 20ХМЛ, эффективно упрочняется в процессе низкотемпературной химико-термической обработки. Упрочненный слой, который формируется в процессе ХТО, обладает повышенной теплостойкостью и износостойкостью. Микротвердость упрочненного слоя деталей с поверхности не менее 850HV. Эффективность упрочнения объясняется повышенным содержанием в стали хрома в пределах 3,5-4,5 мас.% за счет образования нитридов при азотировании и карбонитридов при карбонитрации. Хром как легирующий элемент не является дефицитным, во много раз дешевле молибдена. Содержание углерода в стали 23Х4Л увеличено и определено в пределах 0,2-0,28 мас.% по следующим причинам:

- поднять прочностные и пластические характеристики, а также ударную вязкость отливок, применив отличную от прототипа термическую обработку;

- верхний предел углерода в стали 23Х4Л не должен превышать 0,28 мас.% с тем, чтобы чрезмерно не связать хром в карбидной фазе, иначе не достигнуть эффективного упрочнения поверхности деталей при низкотемпературной ХТО.

Таким образом, детали, изготовленные предложенным способом, с успехом могут работать при повышенной температуре до 550°C, обладают высоким комплексом механических свойств, в том числе испытывающих при эксплуатации ударные нагрузки и износ.

Способ производства стальных деталей, работающих при повышенных температурах до 500°C, включающий изготовление отливок из низкоуглеродистой легированной стали, содержащей хром, термическую обработку отливок и последующую механическую обработку, отличающийся тем, что содержание углерода в отливках устанавливают в пределах 0,2-0,28 мас.%, хрома в пределах 3,5-4,5 мас.%, а термическую обработку отливок осуществляют путем закалки с температуры 850-870°C в масло с последующим отпуском на 600-620°C, а после механической обработки детали подвергают низкотемпературной химико-термической обработке при температуре 570-580°C.
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 211-220 of 312 items.
16.09.2018
№218.016.8829

Роботизированный модульный комплекс автономного полигонного оборудования

Изобретение относится к комплексам автономного полигонного оборудования для оснащения учебных объектов тактической и огневой подготовки воинских частей и центров подготовки, а также для оперативного развертывания на местности при проведении боевого слаживания подразделений. Роботизированный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002667132
Дата охранного документа: 14.09.2018
11.10.2018
№218.016.8fd0

Пулемет

Изобретение относится к прицельным приспособлениям для стрелкового оружия. Приспособление состоит из неподвижной и отклоняемой частей и устанавливается на штатном месте оружия. Кнопка с фиксатором и подпружиненный гнеток на отклоняемой части прицельного приспособления позволяют упростить...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002669247
Дата охранного документа: 09.10.2018
25.10.2018
№218.016.959a

Модуль управления полигонным оборудованием

Изобретение относится к средствам решения задач информационного обмена и управления и может быть использовано в комплексах дистанционно-управляемого полигонного оборудования. Модуль управления полигонным оборудованием - МУПО содержит пункт управления ПУ (1), систему автоматического управления...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002670395
Дата охранного документа: 22.10.2018
12.12.2018
№218.016.a572

Способ проверки зенитных ракет и пусковых установок

Изобретение относится к оборонной технике и, в частности, к комплексным средствам контроля электрических параметров управляемых зенитных ракет и пусковых устройств. Способ проверки заключается в том, что перед контролем электрических параметров блоки устройства для проверки соединяются по...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002674453
Дата охранного документа: 10.12.2018
13.12.2018
№218.016.a674

Механическое прицельное приспособление

Изобретение относится к оборонной технике и направлено на совершенствование стрелкового оружия. Механическое прицельное приспособление содержит мушку, установленную в резьбе и прицельную планку, закрепленную в колодке прицела. Прицельная планка имеет прилив со сквозным отверстием. На конце...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002674699
Дата охранного документа: 12.12.2018
14.12.2018
№218.016.a6b9

Универсальный способ обмена навигационно-временной информацией в образцах военной техники сухопутных войск

Изобретение относится к военной технике. Технический результат заключается в формировании универсального способа обмена навигационно-временной информацией в образцах военной техники Сухопутных войск, обеспечивающего сопряжение управляющего бортового вычислителя объекта военной техники с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002674937
Дата охранного документа: 13.12.2018
13.01.2019
№219.016.aedc

Способ изготовления ствола

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении стволов со ступенчатой наружной поверхностью. После термообработки исходной заготовки на заданный уровень прочности из нее резанием изготавливают трубную заготовку с заходной, деформируемой и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002676936
Дата охранного документа: 11.01.2019
05.02.2019
№219.016.b6ef

Приемник имитатора боевых средств переносного зенитного ракетного комплекса

Изобретение относится к техническим средствам обучения и тренировки стрелков-зенитчиков переносных зенитных ракетных комплексов (ПЗРК). Приемник имитатора боевых средств ПЗРК содержит объектив (1), установленный перед приемником с матрицей чувствительных элементов (2), последовательно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002678875
Дата охранного документа: 04.02.2019
20.02.2019
№219.016.c223

Бесступенчатая импульсная передача

Изобретение относится к области машиностроения и может найти применение, в частности, в коробке передач транспортного средства. Бесступенчатая импульсная передача состоит из ведущего вала с импульсным механизмом, промежуточного вала, выходного вала с маховиком и блока управления. На...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002453750
Дата охранного документа: 20.06.2012
20.02.2019
№219.016.c250

Автоматическое стрелковое оружие с ленточной и магазинной подачей патронов

Изобретение относится к военной технике и может быть использовано в автоматическом стрелковом оружии со сменным типом питания. Автоматическое стрелковое оружие содержит ствол (1), ствольную коробку (2), затвор (3), затворную раму (4), казенник (5), механизм подачи ленты (6), отъемный магазин...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002458304
Дата охранного документа: 10.08.2012
Showing 201-208 of 208 items.
29.03.2019
№219.016.f59e

Способ изготовления ствола автоматического стрелкового оружия

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для изготовления стволов пулеметов калибра 7,62 мм, 12,7 мм, 14,5 мм и т.д с хромированным каналом, толщиной хромового покрытия до 0,3 мм. Для повышения ресурса стволов, живучести в два и более раз заготовки ствола...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002458157
Дата охранного документа: 10.08.2012
29.03.2019
№219.016.f6f2

Способ местной закалки опорных игл и установка для его реализации

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для местной закалки нагруженных игл, выполненных из струнной проволоки высокой прочности. Для обеспечения качества игл при строгом выполнении требований по длине зоны закалки и переходной зоне, получения мелкозернистой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002439168
Дата охранного документа: 10.01.2012
10.04.2019
№219.017.0593

Шахтная электрическая печь сопротивления

Изобретение относится к области электротермического оборудования, в частности к шахтным муфельным печам, и может быть использовано для термической обработки высокоточных тонкостенных деталей из мартенситностареющих сталей в контролируемой среде. Для упрощения конструкции печи, сокращения потерь...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002360976
Дата охранного документа: 10.07.2009
29.04.2019
№219.017.458a

Способ осаждения композиционных электрохимических покрытий на внутренние поверхности деталей машин

Изобретение относится к области технологии осаждения электрохимических покрытий, а именно к области технологии осаждения композиционных электрохимических покрытий (КЭП), и может найти применение для повышения износостойкости внутренних поверхностей деталей машин, приборов и инструмента. Способ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002439210
Дата охранного документа: 10.01.2012
09.05.2019
№219.017.4a7e

Шахтная электрическая печь сопротивления

Изобретение относится к области электротермического оборудования, а именно к шахтным электрическим печам сопротивления периодического действия для термообработки деталей в контролируемой атмосфере. Для повышения производительности печи, расширения области ее применения и повышения удобства...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002278170
Дата охранного документа: 20.06.2006
29.05.2019
№219.017.6682

Способ получения упрочненных стальных изделий точных геометрических размеров и шахтная печь сопротивления для его реализации

Изобретение относится к области термической обработки изделий из нержавеющих сталей мартенситного класса. Для защиты поверхности изделий от окисления, повышения производительности печи приспособление с изделиями размещают в емкости для охлаждения, продувают емкость инертным газом при избыточном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002375471
Дата охранного документа: 10.12.2009
29.05.2019
№219.017.6702

Способ термической безокислительной обработки изделий из сталей и сплавов и шахтная печь сопротивления для его реализации

Группа изобретений относится к области машиностроения и предназначена для безокислительного отжига изделий, отпуска деталей из специальных нержавеющих сталей для вакуумной термической обработки стальных длинномерных труб. Для повышения качества обработки изделий и производительности печи...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002367689
Дата охранного документа: 20.09.2009
29.05.2019
№219.017.6859

Способ безокислительной термической обработки деталей и сборочных единиц

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для реализации процессов термической обработки деталей, к поверхности которых предъявляются особые требования. Способ безокислительной термической обработки, реализуемый при высоком отпуске деталей и сборочных единиц,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002456350
Дата охранного документа: 20.07.2012
+ добавить свой РИД