SU1084318A1 - Method for heat treatment of rings of instrumentation bearings - Google Patents

Abstract

1. СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ КОЛЕЦ ПРИБОРНЫХ ПОДШИПНИКОВ из высокохромистой стали преимущественно в сборе на вертикальной оправке , включающий нагрев под закалку в вакууме,охлаждение, обработку холодом и отпуск,. отличающийс   тем, что, с целью ограничени  закалочных деформаций по диаметру в пределах допуска на диаметр при сохранении твердости не менее HRC 56, нагрев под закалку осуществл ют со скоростью не более 40 С/мин и охлаждают от 1100 до 900°С со скоростью 150-400 С/мин, от 900 до со скоростью 70-200°С/мин, от 700 до 500°С - со скоростью 40-100 С/мин, от 500 до 300°С - со скоростью 20о 50°С/мин, от 300 до 100°С - со ростью 10-25 С/мин, затем до комнатсл ной температуры - со скоростью 515°С/мин , 2. Способ поп,1, отличающийс  тем, что, с целью предот вращени  слипани  заготовок, давление на торец заготовки устанавливают не более 12 г/см. ас 4 СО об1. METHOD OF THERMAL TREATMENT OF RINGS OF INSTRUMENT BEARINGS from high-chromium steel mainly assembled on a vertical mandrel, including heating for vacuum quenching, cooling, cold working and tempering. characterized in that, in order to limit quenching deformations in diameter within the tolerance for diameter while maintaining a hardness of at least HRC 56, heating for quenching is carried out at a rate of not more than 40 C / min and cooled from 1100 to 900 ° C 150-400 C / min, from 900 to with a speed of 70-200 ° C / min, from 700 to 500 ° C - with a speed of 40-100 C / min, from 500 to 300 ° C - with at a rate of 20 ° 50 ° C / min, from 300 to 100 ° C - with a growth rate of 10-25 ° C / min, then to room temperature - at a speed of 515 ° C / min, 2. Method pop, 1 , characterized in that, in order to prevent sticking blanks, the pressure on the end of the workpiece is set not more than 12 g / cm. ac 4 CO about

Description

Изобретение относитс  к машино строению и может быть использовано при изготовлении приборных подшипников из высокохромистых сталей.The invention relates to mechanical engineering and can be used in the manufacture of instrument bearings from high-chromium steels.

Известен способ термической обработки колец приборных подшипников из высокохромистых сталей, например, стали 11Х18М-ЩЛ, включающий закалку , обработку холодом и отпуск Cl3,The known method of heat treatment of the rings of instrument bearings made of high-chromium steels, for example, steel 11X18M-ShchL, including hardening, cold working and tempering Cl3,

Однако така  термическа  обработка вызывает большие деформации, так как скорости нагрева и охлаждени  не регламентированы, кроме того, она не обеспечивает светлой поверхности . .However, such heat treatment causes large deformations, since the heating and cooling rates are not regulated, and, moreover, it does not provide a light surface. .

Наиболее близким к изобретению  вл етс  способ термической обработки одновременно большого количества колец приборных подшипников, включающий нагрев под закалку в вакууме, охлаждение при закалке t23.The closest to the invention is a method of heat treatment at the same time of a large number of rings of instrument bearings, including heating for quenching in vacuum, cooling during quenching t23.

Данный способ обеспечивает светлую закалку, но закалочные деформации велики , так как здесь также не регламентированы режимы нагрева и охлаждени , так как кольца нагреваютс  под закалку иохлаждаютс  горизонтально. Так, дл  14% колец подшипника 200008309Т овальность составл ет 40 мкм, при допустимом уровне 10 мкм. Кроме того, большое количество колец слипаетс  по торцам, что создает существенные технологические трудности . Все эти недостатки не позвол ют выполн ть обработку колец приборных подшипников на коротких автоматически лини х,This method provides bright hardening, but the quenching deformations are large, since the heating and cooling modes are also not regulated here, since the rings are heated for quenching and cool horizontally. Thus, for 14% of the bearing rings 200008309T, the ovality is 40 microns, with an acceptable level of 10 microns. In addition, a large number of rings stick together on the ends, which creates significant technological difficulties. All these shortcomings prevent the processing of instrument bearing rings on automatically short lines,

Используетс  следующий технологический процесс изготовлени  колец приборных подшипников, получение за-готовок токарной обработкой, термическа  обработка, шлифовочные и доводочные операции- . При этом шлифовани подвергаютс  все поверхности колец. В цел х сокращени  трудоемкости изготовлени  и повышени  производительности труда разработаны технологические процессы изготовлени  колец приборных подшипников на коротких автоматических лини х. Использование коротких автоматических линий возможно только в том случае, если после термической обработки определенные поверхности колец не шлифуютс  и контроль размеров этих поверхностей не производитс . Это определ ет необходимость светлой закалки, кроме того, об зателно , чтобы после закалки разброс в изменении диаметров колец не превышал допуска на диаметр.The following technological process is used to manufacture the rings of instrument bearings, to obtain machining by turning, heat treatment, grinding and finishing operations -. In this process, all surfaces of the rings are ground. In order to reduce the labor intensity of manufacturing and increase labor productivity, technological processes have been developed for producing rings of instrument bearings on short automatic lines. The use of short automatic lines is only possible if, after heat treatment, certain surfaces of the rings are not polished and the dimensions of these surfaces are not monitored. This determines the need for light hardening, moreover, it is necessary that, after hardening, the variation in the change of the diameters of the rings does not exceed the tolerance for the diameter.

Цель изобретени  - ограничение закалочных деформаций по диаметру в пределах допуска на диаметр кольца при сохранении твердости не менее HRC 56 и предотвращение слипани  заготовок.The purpose of the invention is to limit the quenching deformations in diameter within the tolerance for the diameter of the ring while maintaining a hardness of at least HRC 56 and preventing sticking of the blanks.

Поставленна  цель достигаетс  темчто согласно способу термической обработки колец приборных подшипнико из высокохромистых сталей преимущественно в сборе на вертикальной оправке , включающему нагрев под закалк в вакууме , охлаждение, обработку холдом и отпуск, нагрев под закалку осуществл ют , со скоростью не более 40°С/ми и охлаждают от 1100 до 900°С со скоростью 150-400 С/мин, от 900 до 700°С - со скоростью 70-200°С/мин от 700 до 500°С - со скоростью 40100°С/мин , от 500 до 300°С - со скоростью 20-25°С/мин от 300 до 100°С со скоростью 10-25°С/мин, затем до комнатной температуры - со скоростью 5-15 С/мин.Давление на торец заготовки устанавливают не более 12 г/смThe goal is achieved according to the method of heat treatment of instrument rings of high-chromium steels mainly assembled on a vertical mandrel, including heating under vacuum quenching, cooling, handling with hold and tempering, heating under quenching at a rate of not more than 40 ° C / mi and cooled from 1100 to 900 ° C at a speed of 150-400 C / min, from 900 to 700 ° C - at a speed of 70-200 ° C / min from 700 to 500 ° C - at a speed of 40100 ° C / min, from 500 up to 300 ° С - with a speed of 20-25 ° С / min from 300 to 100 ° С with a speed of 10-25 ° С / min, then to room temperature tours - at a rate of 5-15 C / min.Davlenie workpiece mounted on the end of not more than 12 g / cm

Ограничение режимов нагрева и охлаждени  при закалке определ ютс  во-первых, необходимостью регламентировани  закалочных деформаций, и во-вторых, возможностью достижени  максимальной производительности термической обработки.The limitation of the modes of heating and cooling during quenching is determined, firstly, by the need to regulate the quenching deformations, and secondly, by the possibility of achieving maximum heat treatment performance.

Повышение скорости нагрева сверх установленного предела приводит к недопустимому увеличению деформаций. Так, дл  колец подшипника 2000083Ю9Т при скорости нагрева, равной 45 С/мин, при соблюдении всех прочих условий деформации составл ют в среднем 17 мкм при допустимом уровне 10 мкм. Последнее достигаетс , если скорость нагрева не превосходит 40 С/мин. Нижний предел скорости нагрбва ограничен лишь производительностью закалки.Increasing the heating rate above the set limit leads to an unacceptable increase in strain. Thus, for bearing rings 2000083US9T at a heating rate of 45 C / min, with all other conditions of deformation observed, an average of 17 µm with an acceptable level of 10 µm. The latter is achieved if the heating rate does not exceed 40 C / min. The lower limit of the speed of the load is limited only by the quenching capacity.

Увеличение скорости охлаждени  выше установленного предела приводит к увеличению деформаций, а ее -снижение ниже нижнего предела не позвол ет получить необходимой твердости. Вертикальное расположение колец в сборе -на оправке необходимо дл  предотвращени  овальности . При этом ограничение давлени  по торцовой поверхности колец позвол ет {взбежать слипани  заготовокIncreasing the cooling rate above the set limit leads to an increase in deformations, and its reduction below the lower limit does not allow obtaining the required hardness. The vertical arrangement of the assembled rings on the mandrel is necessary to prevent ovality. At the same time, limiting the pressure on the end surface of the rings allows {to escape the sticking of blanks

при закалке и вакууме - в том случае , если эта величина не превосходит 12 г/см, слипани  колец не наблюдаетс . Увеличение же давлени  на торец заготовки сверх установлен ного приводит к липанию большого количества заготовок.during quenching and vacuum - if this value does not exceed 12 g / cm, no sticking of the rings is observed. Increasing the pressure on the end of the workpiece above the set one causes a large number of workpieces to stick together.

Примеры осуществлени  способа. Выполн ют закалку колец приборныхExamples of the method. Hardening of instrument rings

08431840843184

подшипников 2000083Ю9Т из стали 11XIВМ-ЩД,температура закалки , Закалку осуществл ют в вакуумной печи. Кольца располагают на верти5 кальном стержне из стали ШХ15 с зазором 0,1-0,5 мм. Скорость нагрева под закалку во всех случа х 40 с/мин, Допустимые закалочные деформации 10 мкм. Охлаждение выполн ют по 10 5 вариантам (см.таблицу). , .bearings 2000083У9Т from steel 11XIBM-SCHD, quenching temperature, Quenching is carried out in a vacuum furnace. The rings are placed on the vertical shaft of ShKh15 steel with a gap of 0.1-0.5 mm. Heating rate for quenching in all cases 40 s / min. Allowable quenching deformations 10 microns. Cooling is carried out in 10 5 variants (see table). ,

Охлаждение при установленных скорост х (варианты 2,3,4) позвол ет получить деформации наружного диамет ра менее 10 мкм, т.е. в пределах допуска на диаметр и необходимую твердость. При этом дл  варианта 2 скорость охлаждени  соответствует нижнему установленному пределу, дл  варианта 4 - верхнему, дл  варианта 3 - скорости охлаждени  выбираютс  в промежутке между верхним и нижним пределом. Снижение скорости охлаждени  ниже нижнего предела (вариант 1), не позвол ет получать необходимую твердость , а повышение скорости охлаждени  выше верхнего предела (вариант 5) увеличивает деформации диаметра сверх допустимых. Таким образом, предпоженньй способ позвол ет регламентировать закалочные деформации колец приборных подшипников в пределах допуска на диаметр, в результате чего их дальнейша  обработка может быть выполнена на коротких автоматических лини х, что снижает трудоемкость и повьпиает производительность труда.Cooling at set speeds (options 2,3,4) allows to obtain deformations of the outer diameter of less than 10 microns, i.e. within the tolerance for the diameter and the required hardness. In this case, for option 2, the cooling rate corresponds to the lower limit set, for option 4 to the upper limit, and for option 3, the cooling rate is chosen between the upper and lower limits. A decrease in the cooling rate below the lower limit (option 1) does not allow to obtain the required hardness, and an increase in the cooling rate above the upper limit (option 5) increases the deformation of the diameter above the allowable ones. Thus, the prepacked method allows regulating the quenching deformations of the instrument bearing rings within the tolerance for the diameter, as a result of which further processing can be performed on short automatic lines, which reduces the labor intensity and increases labor productivity.

Claims (2)

1. СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРА-1. METHOD OF THERMAL IMAGE- БОТКИ КОЛЕЦ ПРИБОРНЫХ ПОДШИПНИКОВ из высокохромистой стали преимущест венно в сборе на вертикальной оправке, включающий нагрев под закалку в вакууме,охлаждение, обработку холодом и отпуск,. отличающийс я тем, что, с целью ограничения закалочных деформаций по диаметру в пределах допуска на диаметр при сохранении твердости не менее HRC 56, нагрев под закалку осуществляют со скоростью не более 40°С/мин и охлаждают от 1100 до 900°С со скоростью 150-400°С/мин, от 900 до 700°С со скоростью 70-200°С/мин, от 700 до. 500°С - со скоростью 40-100°С/мин, от 500 до 300°С - со скоростью 2050°С/мин, от 300 до 100°С - со скоростью 10-25°С/мин, затем до комнатной температуры - со скоростью 515°С/мин,HIGH CHROME STAINLESS BEARING RINGS BOTTOMS are predominantly assembled on a vertical mandrel, including vacuum quenching, cooling, cold working and tempering. characterized in that, in order to limit quenching strains in diameter within the tolerance on the diameter while maintaining a hardness of at least HRC 56, quenching is heated at a rate of not more than 40 ° C / min and cooled from 1100 to 900 ° C at a speed of 150 -400 ° C / min, from 900 to 700 ° C at a rate of 70-200 ° C / min, from 700 to. 500 ° С - at a speed of 40-100 ° С / min, from 500 to 300 ° С - at a speed of 2050 ° С / min, from 300 to 100 ° С - at a speed of 10-25 ° С / min, then to room temperature - at a speed of 515 ° C / min, 2. Способ поп.1, отличающийся тем, что, с целью предотвращения слипания заготовок, давление на торец заготовки устанавливают не более 12 г/см².2. The method of pop. 1, characterized in that, in order to prevent adhesion of the workpieces, the pressure on the end face of the workpiece set no more than 12 g / cm ² . >>