Спосіб відновлення спрацьованої внутрішньої циліндричної поверхні, переважно чавунних та сталевих деталей

1. Спосіб відновлення спрацьованої внутрішньої циліндричної поверхні, переважно чавунних та сталевих деталей, типу гільз циліндрів двигунів внутрішнього згоряння, що включає створення градієнта температур в стінці деталі за рахунок впливу на деталь джерел нагрівання і охолоджен 3 цьовану гільзу циліндра двигуна внутрішнього згоряння виготовлену із сірого чавуну СЧ 21-40 одним із торців встановлюють на нижній контакт так, щоб установчий конус контакту з внутрішнім спрейєром знаходилися всередині гільзи, а зовнішній спрейєр - ззовні. Деталь затискають з торців контактами. Це забезпечує герметизацію простору між зовнішньою поверхнею гільзи та зовнішнім контактом, а також її внутрішньої порожнини. Після цього вмикається електричний струм та відбувається подача охолоджуючої рідини до контактів. Деталь нагрівається однаково в кожному елементарному об'ємі до температури фазових перетворень 700...750°С. Далі через 60...90с вимикається електричний струм та подача охолоджуючої рідини до контактів і вмикається подача охолоджуючої рідини до зовнішнього спрейєра. У стінці деталі створюється градієнт температур, за рахунок якого виникають радіальні напруження, що обумовлюють деформацію, яка спрямована до осі внутрішньої циліндричної поверхні. Через 3...5с, після ввімкнення зовнішнього спрейєра, вмикається подача охолоджуючої рідини до внутрішнього спрейєра і відбувається швидке й рівномірне охолодження внутрішньої стінки, що сприяє її загартуванню. У процесі відновлення цим методом звичайна пластинчаста структура цементиту в перліті при нагріванні чавуну (сталі) до температури фазового перетворення видозмінює форму на більш компактну, меншу за об'ємом - сфероїдальну. Внаслідок меншого питомого об'єму тіла з кулястою поверхнею порівняно з об'ємом гранчастого тіла об'єм чавуна при цьому необоротно зменшується. Значну роль відіграє великий градієнт температури, що сприяє виникненню суттєвих температурних напружень в стінці гільзи. Це обумовлює перехід в термопластичний стан циліндричних шарів матеріалу деталі на зовнішній і внутрішній границі, а відповідно, після охолодження залишкову пластичну деформацію. Комп’ютерна верстка А. Рябко 16058 4 За другим залежним пунктом спосіб, що пропонується, відрізняється від попереднього тим, що одночасно вмикається електричний струм і подача охолоджуючої рідини до контактів та до зовнішнього спрейєра. Відбувається нагрівання лише внутрішньої поверхні, зовнішня залишається ''холодною". Спостерігається поступове створення температурного градієнту та градієнту напружень. Після досягнення на внутрішній поверхні гільзи температури порядку 850...900°С вимикається електричний струм та припиняється подача охолоджуючої рідини до контактів і вмикається короткочасна подача охолоджуючої рідини до внутрішнього спрейєра. При цьому методі відновлення в стінці деталі спостерігаються три шари різної структури. Перший шар, прилеглий до зовнішньої поверхні деталі, не зазнає структурних змін, оскільки в процесі відновлення ця поверхня залишалася "холодною". Другий шар, прилеглий до внутрішньої поверхні деталі, після нагрівання до температури фазових перетворень, а потім швидке охолодження - загартовується. Третій, перехідний шар розташований між першим і другим, в основному обумовлює зміну діаметру деталі. У цьому шарі відбувається розпад структурного вільного і перлітного (зв'язаного) цементиту на ферит і графіт (Fе3С 3Fе+С). У середньому при розпаді фази 1% зв'язаного вуглецю необоротний приріст об'єму чавунної деталі становить близько 2%. На фіг.2 криві а, б, в описують величину деформації при швидкості 10, 12, 17°С/с відповідно. Таким чином, чим більше часу триває нагрівання, тим повніше проходить процес фазового перетворення в матеріалі. Список літератури: 1. Авторское свидетельство СССР №44776, кл. В23Р7/00, 1935. 2. Авторское свидетельство СССР №969495, кл. В23Р6/02, 1982. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601