Способ поверхностного упрочнения пресс-форм

Способ поверхностного упрочнения пресс-форм

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

6щтеи;ро-: били, (.фЯ вот, e. 4(;;, ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свмд-ву (22) Заявлено 011276 (21) 2425348/22-02 (51) М

3 с присоединением заявки Йо (23) Приоритет

С 23 С 17/00

Государственный комитет

СССР но деяам изобретений и открытий (53) УДК 621.785.5 (088 ° 8) Опубликовано 151180 Бюллетень 42

Дата опубликования описания 1511р0 (72) Авторы изобретения

С.A.Äoâíàð, А.М.Григорьев, Е.И-.Сидор и И.И.Трусов (73) Заявитель

Физико-технический институт AH Белорусской CCP (54) СПОСОБ ПОВЕРХНОСТНОГО УПРОЧНЕНИЯ

ПРЕСС-ФОРМ

ИзобреТение относится к машиностроению и может быть использовано в инструментально-штамповом производстве при изготовлении формообразующих деталей пресс-форм для получения, например, пластмассовых изделий.

Наиболее распространенный способ изготовления формообразующих деталЕй пресс-форм основан на холодном выдавливании рабочих фигур в заготовках из малоуглеродистых сталей с последующим упрочнением рабочих поверхностей.

Известен способ поверхностного упрочнения деталей н инструментов иэ малоуглеродистых сталей (0,1-0,3% С), включающий цементацию, например, твердыми углеродсодержащими смесями, закалку и отпуск $1) .

Цементозанный слой, образованный на нелегированном или низколегироваином материале проявляет склонность к слнпанию с пластмассой„ что приводит к местному разрушению формуемых изделий при отделении их формообразующих деталей.

Известен способ поверхностного упрочнения изделий, включащий гальваническое покрытие хромом, цементацию закалки и отпуск (2g.

Способ имеет недостатки. Во-первых, не обеспечивает создание твердой подложки карбидизированного хромового осадка, что приводит при эксплуатации формообразующих деталей к образованию на рабочей фигуре вмятин и других дефектов, связанных 0 с низкой несущей способностью подложки. Во-вторых, способ предусматривает выполнение закалки после карбидизации хромового осадка, что приводит к охрупчиванию самого осадка и

15 в особенности гладких границ раздела подложки с карбидизированным хромом.

Известен способ поверхностного упрочнеиия цементованных и термически обработанных формообразующих

20 деталей пресс-форм для получения пластмассовых иэделий путем гальванического покрытия хромом (3) . Способ обеспечивает защиту формообразующих деталей от коррозии и значительно ухудшает извлекаемость пластмассовых изделий беэ их разрушения иэ прессформ благодаря пониженной адгезии.

Однако известный способ имеет недостаток, обусловленный зависимостью

30 прочности хромового покрытия от при779442 роды и структуры основного материала.

При осаждении хрома на цементованную и закаленную поверхности образуются высокие"остаточнйе напряжения растяжения, приводящие в процессе эксплуатации пресс-форм к быстрому отслаиванию хромового покрытия. Это снижает 5, стойкость и надежность формообразующих деталей пресс-форм. Нанесение промежуточного слоя, например, никбля, малоэффективно и иэносоустойчивое хромирование выполняют, как правило, непосредственно на основной материал.

Цель изобретения — повышение эксплуатационной стойкости пресс-форм.

Поставленная цель достигается

p ем, что в известном способе поверх- 15 ностного упрочнения формообразующих деталей пресс-форм, включающем цементацию, закалку, отпуск и гальваническое покрытие хромом, перед цементацией производят никелирование и щ диффузионный отжиг.

Никелирование перед цементацией обеспечивает очистку поверхности ос новного материала в процессе диффузионного отжига за счет диффузии вредных примесей в слой никеля и защиту поверхности основного материала от проникновения вредных примесей из углеродсодержащей среды при цементации. Этот эффект достигается тем, что никель обладает большим сродст- ЗО

" вбМ к вредным примесям по сравнению с железом (основной материал).

Диффузионный отжиг после никелирования обеспечивает образование на поверхности основного материала бу- 35 ферного слоя со структурой аустенита вследствие способности никеля образовывать с железом непрерывные твердые "" раСтворы, которые весьма пластичны

" "и" имеют низкую сопротивляемость плас- 40 тическим деформациям.

Реализация отличительных призна Ков с учетом того, что перед хромированием формообразующие детали подвергают тонкой зачистке и травлению во время которых излишки никеля с

= - растворенными в нем вредными примесями удаляются, обеспечивает значи†-тельное повышение сцепляемости хро- "мового покрытия с основным материа-. лом формообразующей детали. Это по- 50 вышает эксплуатационный ресурс и надежность технологической оснастки.

Пример. Выполнение способа при изготовлении пуансонов прессформ для получения корпуса электровил- $$

Формула изобретения

Способ поверхностного упрочнения пресс-форм, включающий цементацию, закалку, бтпуок и гальваническое покрытие хромом, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения эксплуатационной стойкости, перед цементаттией производят никелирование и диффузионный отжиг."

Источники информации, принятые Во внимание при экспертизе

1. Лахтин Ь.N. Металловедение и термическая обработка металлов. И., 1976, с. 258.

2. Физико-химическая механика материалов, 1972, Р 6, 8, с. 21-24.

3. Вайнер Я.В. и др. Технология электрохимических покрытий„ Л., 1972.

Тираж 1074 Подписное

Ужгород, ул.Проектная, 4

f ки.

Согласно известному способу пос ле полирования гравюры изделия, получевного механической обработкой из стали 20, его подвергают цементации при 910-930 С на глубину 0,1-1,2 мм в течейие 7 ч в твердом карбюризато= ре, состоящем из древесного угля, BHHHHH Заказ 7969/38

Филиал ППП Патент, r.

20-25Ъ 8аСО и до 3,5% СаСОЗ. После цементации ящики с пуансонами охлаждают на воздухе и затем раскрывают.

Изделия помещают в закалочную печь с температурой 820-850 С, выдерживают при этой температуре в течение

30 мин и осуществляют закалку в воде.

Затем выполняют при 160-180 С в течение 1 ч отпуск изделия с последующим охлаждением на воздухе.

Отполированное иэделие подвергают хромированию в электролите с соотношением количеств хромового ангидрида и серной кислоты с величиной отношения СгО -.Н S04 и в пределах 95-100 при плотности тока 15-25 A/äì и 65 С. о

Стойкость пуансонов, изготавливаемых по этой технологии при прессовании изделий электровилки из пластмасс, составила 40 тыс. смыканий.

По предложенному способу поковку из стали марки Ст.20 покрывают слоем гальванического никеля толщиной

4-6 мкм и подвергают диффузионному отжигу при 950 С в течение 8-10 ч в контролируемой среде — отработаннбм карбюризаторе. После отжига производят холодную калибровку рабочей фигуры пуансона и передают его на химико-термическую обработку. Последующие операции цементации, закалки и хромирования выполняются по существующей на заводе технологии.

Стойкость пуансонов, изготовленных по новой технологии при прессовании изделий электровилки из пластмасс, повысилась. В настоящее время она увеличена с 40 тыс. смыканий до

50 тыс. смыканий.

В результате использования предложенного способа стойкость прессформ по сравнению с обработкой по известному способу была повышена в

1,8-2,5 раза, а в отдельных случаях возрастала до 5 раэ.