Способ поверхностной термообработки цилиндрических деталей

Известен способ поверхностной термообработки концентрированнымИзвестен также способ термообработки без образования зон отпуска, включающий вращение цилиндрической детали со скоростью 2-3 тыс.об/мин и перемещение источника концентрической энергии вдоль образующей Цилиндра с поступательной скоростью /2/.Недостатком известных способов является небольшой диаметр обрабатываемых деталей, т.к. при больших диаметрах время нагрева много меньше времени охлаждения, что делает невозможным нагрев поверхности до температуры закалки.Целью изобретения является увеличение диапазона обрабатываемых деталей, снижение толщины упрочненного слоя И расхода электроэнергии и исключение . образования зон отпуска.Поставленная цель достигается тем, что в способе поверхностной термообработки цилиндрических деталей, включающем нагрев источником концентрированной энергии, согласно изобретению нагрев осуществляют источниками концентрированной энергии, расположенными равномерно по диаметру детали, количество которых определяют из выраженияоп Р 2 где ПДК ттп оп диаметр пятна нагрева,Д диаметр деталиЧ тер.ш 1 п минимальная средняя скорость нагрева.Сущность изобретения заключается в следующем.При увеличении числа концентрированных источников энергии суммарное время нагрева поверхности увеличивается, а суммарное время охлаждения уменьшается.При обработке цилиндрической поверхности диаметром Д концентрированным иоточником энергии в виде квадратного пятна со стороной оп. Линейная скорость вращения точки А на цилиндрической поверхностиВремя нагрева точки А ориентировочнооп оп Енаг. у гпТдп Время охлаждения точки А гпТд. 1 п ид- оп 1 оп тдохл. - (1- ),у гм п Гц дн Пусть К коэффициент заполнения ПЛВо время нагрева происходит повышение температуры со скоростью ут а во время оХлажденияснижение температуры со скоростью Чт 1. Период вращения точки А состоит из времени нагрева Енаг. и времениТогда температура поверхности В точке А достигнет за время од ного Цикла гоТо Чт гнаг. Ут 1 Ъохл (1) Енаг. оп п оп т.к. К по пГпд гпйд Тогда гнаг.го К ОХЛ. по Ънаг го(1 К) И То Чт го Н Чт 1 по (1 К) Средняя скорость нагрева за период ТО УТ Со К ЧТ 1 ЕО(1 К) Утер Ут то К Ут 1 Ъо (1 еН) (2)го по За М периодов, очевидно, формула для средней скорости будетПри ЭТОМ скорость ПОСТУПЗТЭЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ ПЯТНЗ Нагрева УДЭТЗдолжна упасть до минимума У тер.т 1 п ниже которого не рациональноНттп УТ У Т 1 УТ 1 При Утер.ш 1 п Чт 1 Чт имеем Н т 1 п УТ Кт 1 п 0,15 0,2 2 УТ 1 При Утер.т 1 п Ут 1 Чт имеем К т 1 п УТ Из литературы Чт (5 7) Чт 1 Чт 1 (015 0,2) Чт (3)Таким образом, Нт 1 п 0,3 - 0,4 Следовательно, при некотором Чт 1 Ч тер.т 1 п К Кт 1 п Чт Ч т 1 Средняя скорость нагрева будет Чтер.ш 1 п Ниже этой скважности средняя скорость нагрева понизится до такой степени, что толщина упрочненного слоя превысит необходимую, т.е. увеличится Хрупкость де тали И, также, увеличится время нагрева поверхности И расход электроэнергии. При увеличении числа плазмотронов до Р, коэффициент заполнения К увеличивается в Р раз, т.е. к оп/ТД