Способ электроэрозионного легирования

Способ электроэрозионного легирования

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ С08ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕС1 1УБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ll0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (19) (11) (ÿ) 4 В 23 Н 9/00 (21) 3728222/25-08 (22) 16.04.84 (46) 23.02.86. Бюл. 1Е 7 (72) В.А.Аникаев, А.и.уршанский, В.К.Рыбаков, В.П.Ашихмин, B.Ï.Кузнецов, Н.К.Иахнев и А,В.Бородин (53) 621.9.047(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11- 778988, кл. В 23 P 1/ 18, 1978. (54)(57) СПОСОБ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОГО

ЛЕГИРОВАНИЯ с предварительным нанесением на упрочняемую поверхность порошковой экэотермической смеси, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения качества упрочненного слоя, улучшения его обрабатываемости и экономии дефицитных материалов, в качестве материала электрода используют основной материал детали, а в состав порош- ковой смеси вводят соединения типа

СnNmOk И с заданным соотношением л: m:k:В, которые с металлами 4-6 группы периодической системы образуют сплавы внедрения состава

Феc H 0

n+mi k n mik nimik

И зобретение. относится к электрофиэическим и электрохимическим методам обработки и, в частности, может быть использовано дпя электроэроэионного легирования сложнофасонных поверхностей.

Цель изобретения — повышение качества упрочненного слоя, улучшение обрабатываемостй его поверхности и экономия дефицитных легирующих металлов.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, включающему предварительное нанесение на упрочняемую поверхность порошковой экзотермической смеси, в качестве материала электрода используют основной металл детали, а в состав порошковой смеси вводят соединения типа Сп Ня Ok HK с заданным соотношением n . в:k 0 разлагающихся в зоне разряда с выделением углерода, азота, кислорода, водорода и образующие в процессе экэьтермической реакции с металлами 4-6 .групп периодической системы сплавы внедрения состава

МеС " и 0

nim+k ntm+k n+rn+k

В результате экзотермической реакции в зоне разряда .образуются сплавы внедрения заданного состава (карбиды, иитриды, кярбонитриды, оксикарбиды, оксикарбонитриды), позволяющие формировать упрочненные слои с определенными, заранее заданными свойствами.

Выделившееся при этом термитное тело, не расходуясь на расплавление дополнительных элементов шихты и входя в общий тепловой баланс про цесса, увеличивает расплавление основного металла детали, что позволяет увеличить толщину легированного слоя.

Примерами получения сплавов внедрения заданного состава могут служить следующие реакции.

1. Получение кярбонитридов.

1.1. В результате реакции титана с гексаметилентетрямином.

107 < С6 4Н, =!ОТ (СовНо+1+ 6Нв iQ, Т.реакции 3500 С, соотношение атомов C Н = 3:2, Ме :3=1:1.

1.2. В.результате реакции титана с этнлгидразином ,4Т; СтйаНв 47;(CnsNos 1 4Ha10, 1212722

Соотношение атомов С: Н =1:1, Мв: Э = 1:1.

1 ° 3. Для более тонкого регулирования состава упрочняющих фаз

5 можно применить смесь вещества

И71

2. Получение оксикарбидов в результате реакции титана с глюко10 зой

11 Ti Св05Нн =117,(Сц540 4Ь) 4 И Нв

Для более тонкого регулирования

1 состава реакции титана с сахарозой с добавлением сажи.

15 507 Сц,О„Нд 77С Т1 (СpaaОВн)+ Ийz Й .

3. Получение оксикарбонитридов в результате реакции титана с эпоксидной смолой (n m . k Я

Т;.С.НО НЕ-(C Н вЂ” 0 — -Н Ц.

20 n

В реакциях данного типа выделяющийся водород реагирует у обрабатываемой поверхности с кислородом воздуха, выполняя тем самым защит25 ную функцию, и, кроме того, вносит вклад в тепловой баланс процесса.

Способ осуществляют следующим образом.

Пример 1. Полистирол рас30 творяют в четыреххлористом углероде. К раствору добавляют порошкообразный титан в количестве, соответствующем уравнению реакции

Т +(СН)„-т,с -Н,, I

Полученную смесь наносят на упрочняемую поверхность образца из стали РВМ5К5, высушивают и подвергают электроэрозионному легированию электродами из стали Р6М5К5.

Упрочненную поверхность образцов подвергают рентгенофяэовому анализу ня дифряктометре ЛРОН-УМ1. Условия съемки:Cu k -к-излучение, скорость съемки 1 град/мин. Анализ дифрякто45 граммы. показал наличие в поверхi(ocTHoM слое. карбида титана (основ ная фаза) и K — Ee.

Упрочненные образцы исследовали также ня микротвердость и иэно50 состойкость при 700 С, Микротвердость упрочненного слоя 1660—

10000 кгlмм, глубина слоя

0,098 мм, что в 2,5 раза больше, ° чем при легировании на тех же режи55 мах электродом ВК-8 без легирующей смеси. Износостойкость при повьппенных температурах упрочненного образца составляет 5,5 (износостой1212722 (Бт! сан Он,о !Бт с ььйо аОоо t 6Н2 Qт, Составитель Р,Никматулин

Редактор Н.Лушненкона Техред О.Ващишина Корректор E.Ñèðîõìàí,Заказ 700/20 Тираж 1000 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий!

13035, Москва, Fi-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 кость образца, упрочненного электродом ВК-8 без легирующей шихты 1,9).

Il p и м е р 2, Используют меламинформальдегидную смолу.

Расчет количества реагентов проводят по уравнению т.е. на 71,7 г Т! берут 20,б г смолы. Смесь перемешивают в ступке, наносят на обрабатываемую поверхность образца из стали 40Х, выдерживают до полного затвердевания и подвергают электроэрозионному легированию электродом иэ стали 40Х.

Рентгенофазовый анализ на дифраитометре ДРОН-УМ1 показал наличие в поверхностном слое основной фазы с решеткой типа С и параметром ячейки 4,275 + 0,005, что соответствует сплаву внедрения Т C, (Й,О)Х, где Х =0,4-0,5.

Микротвердость образцов составляет на поверхности 1000-1400 кг/мм, щ глубина упрочненного слоя 0,074 мм, что в 2,06 раза больше,. чем глубина упрочнения контрольных образцов, легированных электродом ВК-8 без легирующей смеси, износостойкость при

700 С составляет 7,5 (износостойкость контрольных образцов 1,0).