Опытные и серийные пружины
отпускали на равную твердость, обжимали до соприкосновения витков и после
шлифовки торцов подвергали дробенаклепу. Усталостные испытаний проводили
на эксцентриковом прессе усилием 22 тс с частотой 226 ходов в минуту
при коэффициенте асимметрии цикла 0,069. Установлено, что
долговечность опытных пружин по сравнению с серийными возросла в среднем
на 34%. Обнаруженный эффект повышения долговечности пружин объясняют
использованием ТМО с деформацией аустенита в зоне наиболее
нагруженных внутренних волокон при навивке [26].
Технологический процесс ВТМО
жестких пружин (с индексом С < 4) при навивке (деформация изгиба), по
данным О. И. Шаврина, включал операции индукционного нагрева прутков,
навивки, закалки и отпуска. Установка для осуществления такого
технологического процесса содержит узел подачи прутков, индуктор нагрева
от установки ЛЗ-67, узел навивки с копирным устройством, привод
(электродвигатель с N = 1,5 кВт, п = 950 об/мин) с червячным редуктором,
закалочную масляную ванну.
Оптимальные температурные
режимы ВТМО пружины из стали 65СВА (диаметр прутков 9 мм, средний диаметр
пружины 21 мм, полное число витков 6,5): температура нагрева 1050 ± 10° С,
температура деформации 960 ± 10° С, температура отпуска 380 ± 10° С.
Ограниченная долговечность пружин после проведения указанной
термомеханической обработки повышается в 1,5—2 раза. О. И. Шавриным
разработан проект промышленной установки для ВТМПО пружин навивкой с
индукционного нагрева.
Эффективным средством повышения
циклической прочности и упругих СВОЙСТВ
ответственных упругих элементов, как показано на стали
45ХНМФА, является ВТМО с деформацией кручением (оптимальная степень
деформации отвечает удельному сдвигу поверхностных слоев (у = 0,8-^1,6) в сочетании с
заневолива-нием, обкаткой и деформационным отпуском.
Это связано как с ростом
исходного упрочнения стали, достигаемого при ТМО, так и с повышенной
способностью мартенсита, образующегося из деформированного аустенита,
к последующим операциям упрочнения холодной деформацией при обкатке. Для
достижения высокого уровня циклической прочности тда и предела пропорциональности
тпц наиболее выгодна
обработка с двухэтапным заневоливанием и промежуточной обкаткой. При
обработке по оптимальным режимам достигаются весьма высокие значения
предела выносливости стали 45ХНМФА. Так, после отпуска при 200° С
тш равен 130—135
кгс/мм2, а тпц
достигает 165—175 кгс/мм2.
СПИСОК
ЛИТЕРАТУРЫ
1. Бабук В. В.,
Бернштейи М. Л., Яковлев Г. Н. Влияние термомеханической обработки па
сопротивление изнашиванию. — Вестник машиностроения, 1966, № 7, с. 67 —
71.
2. Бериштейн М. Л.
Термомеханическая обработка металлов н сплавов. М.; Металлургия,
1968. 1171 с.
3. Бериштейн
М. Л., Пецов Г. Г. Влияние способа деформации при ВТМПО на свойства
конструкционных сталей. — В кн.: Повышение конструктивной прочности сталей
и сплавов. М.: МДНТП им. Дзержинского, 1970, с.
112—117.
4. Бериштейн М, Л.,
Платова С. Н. Об оценке механических свойств стали в высокопрочном
состоянии. — Физико-химическая механика материалов, 1972, № 1, с.
19 — 25.
б.
Бериштейн М. Л., Рахштадт А. Г, Термомеханическая обработка
рессорио-пру-жннных сталей и ее обратимость. — Сталь, 1962, № 4, с. 346 —
348.
6. Бериштейн М. Л.,
Штремель М. А. О наследственном влиянии наклепа на свойства стали. —
Физика металлов и металловедение, т. 15, вып. 1, 1963, с. 82.
7. Влияние ВТМО на
износостойкость и другие механические свойства хромистой
конструкционной стали/М. Л. Бериштейн, М. М. Кантор. В. Я. Жарков и
др. — Изв. вузов. Черная металлургия, 1968, № 9, с.
166—169.
8. Влияние высокотемпературной
термомеханической обработки на работу разрушения конструкционных сталей/О.
Н. Романив, И. Р. Дякив, Ю. В. Зима и др. — В ки.2 Повышение
конструктивной прочности сталей и сплавов. М.: МДНТП им.
Дзержинского, 1970, с. 187—191.
9. Влияние
комплексной обработки с использованием ВТМО и холодного наклепа на
циклическую прочность и упругие свойства стали 45ХНМФА/И. С. Сорокивский,
Н. Л. Кукляк, О. Н. Романив и др. — Физико-химическая механика материалов,
1970, № 6, с. 15 — 19.
10.
Вылежнев В. П., Саррак В. И., Энтии Р. И. Влияние концентрации углерода и
температуры отпуска стали на сопротивление распространению трещины. —
Физика металлов и металловедение, т. 31, вып. I, 1971, с. 152—
157.
