Способ получения покрытий из металлического порошка

Способ получения покрытий из металлического порошка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОКРЫТИЙ ИЗ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ПОРОШКА, включающий размещение порошка на покрываемой поверхности, напрессовку уплотняющим элементом и спекание, отличающий ,с я тем, что, с целью повьппения качества покрытия и прочности его соединения с основой, после размещения порошка проводят предварительное уплотнение его при воздействии на уплотняющий элемент колебаний частотой 10-120 1/с, амплитудой 0,5-3 мм и напрессовку осуществляют при давлении 40-60 МПа. сх 00 О)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИ4ЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

4(51) В 22 F 7 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABT0PCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPHTHA (21) 3481093/22-02 (22) 11.06.82 (46) 23.02.85. Бюл. Ф 7 (72) В.К.Ярошевич и Т.К,Судибор (71) Белорусский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт (53) 621.762.763(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 460942, кл. В 22 F 7/00, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР и 929330, кл. В 22 F 7/04, 1980.

„„SU„„1140886 A (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОКРЫТИЙ

ИЗ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ПОРОШКА, включающий размещение порошка на покрываемой поверхности, напрессовку уплотняющим элементом и спекание, о т л и ч а ющ и и .с я тем, что, с целью повьппения качества покрытия и прочности его соединения с основой, после размещения порошка проводят предварительное уплотнение его при воздействии на уплотняющий элемент колебаний частотой 10-120 1/с, амплитудой

0,5-3 мм и напрессовку осуществляют при давлении 40-60 МПа.

11 40886

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам нанесения покрытий из металлических порошков, и может быть иопользовано как при восстановлении изношенных деталей машин, так и при изготовлении новых изделий с покрытиями.

Известен способ нанесения спеченных покрытий, при котором напрессо- 1О вание порошка с одновременным пропусканием электрического тока осуществляют циклически скошенным пуансоном при перемещении изделия с порошком через зону напрессования 1).

Недостатками способа являются низкая производительность процесса нанесения покрытия и низкое качество покрытий в мес.тах стыка получен— ных слоев при очередном перемешении скошенного пуансона.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения покрытий из металлического порошка, закл1очающийся в том, что порошок наносят на поверхность изделия, прикладывают давление уплотняю-щим элементом, затем осуществляют нагрев порошкового слоя до температуры спекания ".2 1.

Недостатками известного способа являются низкие качество покрытия и прочность его соединения с основой.

Цель из обре тония — повьш1е ние .>.> качества покрытия и прочности его соединения с основой.

Для достижения поставленной цели согласно спосооу получения покрытий из металлического порошка, включаю40 щему размещение порошка на покрываемой поверхности, напрессовку уплотняющим элементоМ и спекание, после размещения порошка проводят предварительное уплотнение его при воздействии

45 на уплотняющий элемент колебаний частотой 10-120 i/ñ, амплитудой 0,53 мм и напрессовку осуществляют при давлении 40-60 ИПа.

На фиг. 1 схематически изображено начало процесса нанесения;.На фиг. 2— процесс нанесения порошкового покрытия.

В форму 1 помещают деталь 2, на которую между калибрующей поверх- 55 ностью 3 и уплотняющим элементом 4, в качестве которого используется штамп, непрерывно подают порошок 5.

При каждом Отходе уплотняющего элемента 4 вверх под него поступает дополнительная порция порошка 6,, при движении его вниз излишний Горошок выдавливается вперед в виде валика 7.

Под элементом 4 формируетс", плОтный слой 8. С уплотненным слоем 8 порошка контактирует электрод 9, прижимаемый к нему с определенным усилием и подкгпоченный к исто IHHку 10 тока.

Над краем открытой сверху горизонтальной формы 1 до касания с верхней поверхностью покрываемой детали перемеща>от вверх-вниз уллотняющий элемент 4 при этом каждый ра": при отходе его вверх riop него попадает дополнительная порция порошка 6.

Из это о порошка под уплотняющим элементом формируется плотный слой 8 имеющий Форму полуволны (полусферы1, оорашенной вер>инной вниз. Порошок под У1кпотняющнм элементом Остается подвиж.>ым., и лишь ..осле образования с>тоя па ii".нае TO>i и непрерывно происходит движение массы HH-ïoä эле 1ента в свободную сторону и;,âåcõ по всей тол1цине упомянутого слоя в виде

>зал11к11 i, Зт0 свидетельствует о том> чт > под yi>oìÿHÓ iüà ; элем(нтОм

ПОР01ЦОК ЛОВ" Е11 ДО TÐ К УЧ ЕГО ПРЕ

ДО !"1 .10 ПЛОТНОГО СОСТОЯНИЯ HB. РСЮ

Глубину формоляния> т. е. Воз п>кает эффект текучего клина ..0 этого вр= мени форму 1 на.-.ина>от переме1ца> ь пост; пательно H Ii,.iipei>I BHo под JT —

РавнОЙ HJIH ше скорости выдавлива11-ья порошка из-под элемента. Для предотвращения движения порошка в обратном направлoíèè за уплотп>пощим элементом раз11ещают калибру>о>цую поверхность 3.

Засыгка -порошка,, его распределение, дозирование, формование, уплотнение и отделка совмещены в орНу непрерывну>о операцию, осуществляемуо оцним рабочим органом.

После того, как роликовый электрод

9 досTHI"àåò начала формы 1, включают привод давления электрода и источник

10 электрического тока. Процесс нанесения покрытия происходит непрерывно до упрочнения всеи поверхности детали. Уплотнение покрытия перед спеканием и припеканием стабилизирует сго электрическое сопротивление, создает равномерную плотнсс>ь по ширине ролика, что позволяет снизить неооходимое давление ;а роликовый электрод на 10 — 20X, уменьшить выдавли1140886

Таблица 1

t

1 !

Известный

Физико-механические свойства покрытий

Предлагаемый

Пористость, %

Твердость HRC

57

3,2

210-220

250-255 вание расплавленного металла из-под ролика и в результате получить покры— ия более высокого качества.

П р и м г р 1. Нанесение покрытия из порошка ПГ-С1ГОСТ вЂ 214-75 на плоские детали из стали 3 3 pа3мером

100 х 20 .х 14 мм осущгствляют на установке УЭКП-100/2, изготовленной на базе готовой сварочной машины

ИШ-3201. Уплотняющий элемент, размер основания которого 14 х 14 мм приводят в гармонические колебания с частотой 30 1/с и амплитудой 1,5 мм от эксцентрикового привода. Порошок грануляцией 0,06 -0,18 мм наносят на поверхность детали слосм толщиной .5,5 мм H уплотн.пот указанным спосоGoM. После начала выхода -,оэошса из-под уплатняющгго элемента и виде валика, что свидетельствует о предельном уплотнении порошка, включают HpHB0ä перемещения детали со скоростью 0,0,6 м/".. При достижении роликовым электродом начала формь. включают привод данлг ия и электрический ток, Параметры процесса спгкания следующие: сила элгктрическогс

Tока 18 кД плитгльiность импуль ов тока 0,04 с, давление на роликовый электрод диаметром 160 мм и шириной

14 мм составляет 5600 Н. что соот-ветствует максимальному удельному давлению на порошковый слой 48 1Па.

Полученное покрытие характеризуется низкой порпстостью — менее i% твердостью 5300-5350 мН/и"., прочностью сцепления с основой 210 мН/м, равномерными сгойствами по ширине ролика, П р и и е р 2. Сравнение физико40 механических свойсть покрытий из

Относительная износостойкость по ГОСТ 17367 7 .

Прочность сцепления с основой, МПа

4 порошка ПГ-СР4, полученного известным и предлагаемым способом приводится в табл.

Как следует из табл. 1, предлагаемый способ обеспечивает более низкую пористость полученных покрытий и, как следствие, более высокие значения твердости и прочности сцепления с основой.

В табл. 2 приведены результаты, показывающие влияние параметров процесса уплотнения (частоты и амплитуды колебаний) и прилагаемого давления на роликовый электрод на величину физико-механических свойств полученных покрытий.

Как видно из табл. 2 минимальная пористость и наиболее высокая твердость достигается при следующих значениях параметров уплотнения: амплитуда 0,5-3 мм и частоты 10120 Гц.

Величина давления выбирается из технологических соображений, несмот ря на то, что при его увеличении пористость снижается, а прочность сцепления увеличивается. При давле нии порядка 60-80 ИПа появляется значительное количество жидкой фазы и происходит вторичная рекристаллизация из расплава, что приводит к снижению твердости и уменьшению толщины покрытия из-за выдавливания

его к боковым поверхностям ролика.

Из этих соображений для нанесения покрытий с предварительным уплотнением порошкового слоя целесообразно использовать, давление на электрод

40-60 ИПа.

i 140886 ь лФ

Ф ь л ь ь

СЧ л О л

О ь л

СЧ

If1 л ь о\ л ь

О

IfI

М

Ю (:Л

Ф ь

4/Ъ

Ю

ФЧ

tf1

СЧ л

ОЪ л

Ю л

3/Ъ

ОО л (Ч

МЪ

00 л (V л

СЧ

М I

1 .1

1

О

О

CV

If1 ь сЧ сЧ! !

М

IfI ь

ICl оъ

О ь

О

М

СЧ

1Л л л.

CO

° I

О

О

ОЪ

ОЪ

Ф (Ч

С4 л ь

Ю

С4

М л ь

ОО

СЧ л

О

ЪЛ

О

<Ч л

ФЧ ь

Ю л ь о (Ч

0О л ь

Ц\ л ь л иЪ ь

ОЪ ь

СЧ л л М!

О !

Э 1 а о о а

v м о

eQ

I и о л! ЕЕ я е

0! W ф Ж

О I O

k I!

Л!В

7IfI

ICl $

ы

e о я е и u$

g ЖЗЦ

И 6 1О

М л

1

СЧ л

1! ь 1 л т

1 л! л

Й ь

М сЧ

Ifl

Щ О

If\ ь

Ф

1 ь 3

С4

1

D I (Ч

ФЧ

1 !

ОО

In

СЧ

М

Э -о

U ас .е

Oé 0C I

Х 1 яоxeо .! яв о

1140886

Заказ 379/10

Тираж 747

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель В. Нарва

Редактор О. Бугир Техред Л. Коцюбняк

Корректор Г. Огар

Подписное