Способ обработки изделий изэлектропроводных материалов

Способ обработки изделий изэлектропроводных материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ »> 8I92I 7

Союз Севетскик

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 05.04.76 (21) 2345611/18-21 с пр исоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.04.81. Бюллетень № 13 (45) Дата опубликования описания 06.05.81 (51) М.Кл. С 23 С 15/00

Государственный комитет по делам изобретений и открытий (53) УДК 621,793.1 (088.8) E (,1 (72) Авторы изобретения., (з

А. А. Андреев, A. А. Романов, A. А. Этингант и А. С. Верещака

1 ° (;,((»

»( (71) Заявитель ( (:(а ((l (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ

ИЗ ЭЛЕКТРОПРОВОДНЪ|Х МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к способам упрочнения изделий .немеханичеаким путем и может быть использовано в машиностроении при изготовлении инструментов и деталей машин.

5

Известны способы обработки электропроводных материалов, заключающиеся в бомбардировке изделий ускоренными заряженными частицами (1). Это приводит к увеличению перенапряжений в поверхностном дефектном слое хрупких твердых сплавов, закаленных аплавов и т. д., что повышает твердость поверхности изделий, их износостойкость. Однако,при этом снижается прочность изделий, увеличивается их хрупкость. 1

Наиболее близок к предлагаемому способ обработки изделий из электропроводных материалов, включающий облучение изделия ионами с энергией 0,2 — 2 кэВ 20 (2j. При этом обработку ведут потоком со степенью ионизации 0,1 — 0,2% и получают пзносостойкие, высокопрочные покрьпия.

Прочность основы обрабатываемого материала снижается на 20 — 40%, разброс ее 25 прочностных характеристик увеличи(вается из-за увеличения хрупкости материалов.

Целью изобретения является снижение хрупкости изделий из электропроводных материалов, 30

Поставленную цель достигают тем, что изделие обрабатывают потоком нейтральных атомов, полученным термическим испарением металла IV — Ч1 групп, и ионами того же металла, причем количество ионов составляет ЗΠ— 94 от общего потока.

Ионы металла, бомбардируя осаждающиеся на поверхности (изделия частицы металла, передают им свою энергию. Про* исходит акгивация поверхности изделия, подвижность атомов осаждаемого на поверхности изделия металла значительно возрастает. Часть осаждаемых частиц металла реиспаряется, другая м(игрирует в микротрещины, микропоры на поверхности.

Происходит залечивание макро- и микродефектов на поверхности, поверхностная микрозакалка. В результате увеличиваются ударно-циклическая прочность и прочность на изгиб и растяжение, Пример 1. Штабики из твердого сплава Т5К|0 размером 5 Х 5 Х 35 мм (20 шт,) разместили в вакуумной камере с электродуговым вакуумным испарителем„ имеющим испаряемый катод из штабика молибденового сплава ВМ-2 диаметром

50 мм и анод, являющийся корпусом вакуумной камеры.

На держатель с твердосплавными штабиками, расположенный по направлению

819217

Формула изобретения

45

Составитель О. Куренная

Текред И. Заболотнова

Редактор Б. Федотов

Корректор С. Файн

Заказ 424/360 Изд. № 293 Тираж 1048 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент» оси катода на расстоянии 300 л1л1, подавали отрицательное напряжение 1,4 кэВ после откачки вакуумной камеры до давления

2. И вЂ” мл1 рт. ст. После зажигания электродугового разряда между анодом и катодом устанавливали ток 90 а. Количество нейтральных частиц в струе молибденовой плазмы составляло 15%. Измерение соотношения ионной и паровой компоненты производилось зондовым методом. Через

3 л1ин испаритель отключали.

Испытания обработанных в таких усло.виях,штабиков на прочность при чистом изгибе показали ее увеличение,по сравнению с такой же контрольной необработанной партией,на 18%. Ударно-циклические пспытания этих же штабиков (их половинок)

:при моделировании реальных условий эксплуатации режущего инструмента показали увеличение на 52% количества циклов нагружения до разрушения для образцов, обработанных по предлагаемому способу. ,П р:и м е р 2. Прямоугольные пластинки из закаленной инструментальной стали

Р6М5 размером 5х70х120 мм были подвергнуты обработке по двум наибольшим плоскостям ионами хрома с энергией 1 кэВ в присутствии паров хрома в количестве 50%.

Обработка осуществлялась на устройстве, описанном в примере 1. Ток в электродуговом испарителе устанавливали 65 Л, потенциал на обрабатываемых пластинках 1 кВ.

Остальные условия (вакуум, время обработ ки, расположение образцов и т. д.) были как в примере 1. После обработки твердость пластинок не изменилась и составила HRC

62 ед. Предел прочности на разрыв для обработанной партии пластинок в среднем увеличился íà 16% по сравнению с данными контрольной, необработанной партии.

Предлагаемый способ дает возмож,ность увеличить ударно-циклическую прочность до 50%, прочность на изгиб изделий из инструментальных материалов и закаленных конструкционных сталей и сплавов — до 20%. Стойкость твердосплавных пластинок увеличивается на 8 — 10%. Это дает возможность получить значительный экономический эффект от увеличения сроков службы твердосплавного и быстрорежущего инструмента, в особенности работающего прн ударно-циклических и знакопеременных нагрузках,— фрез, черновых резцов для снятия литейных корок, долбяков, пуансонов и т. д. Применение описанного способа позволяет значительно повысить надежность работы инструмента за счет стабилизации его прочностных характеристик и уменьшения вариационного разброса стойкости. Это, в свою очередь, позволит не только значительно повысить производительность обработки, снизить расход инструмента, но и значительно повысить эффективность использования инструмента, применяемого на станках с числовым программным управлением и в автоматических линиях. Предлагаемый способ технологически легко осуществим, применим как к высокотеплостойким металлокерамическим твердым сплавам, так и к быстрорежущим инструментальным сталям и конструкционным закаленным сталям и сплавам. Применение черновых твердосплавных резцов ВК, обработанных по предлагаемому способу, позволит повысить:производительность на 10 — 15 /о или снизить расход инструментов в 1,5 — 2 раза.

Способ обработки изделий из электропроводных материалов, включающий облучение изделия ионами с энергией 0,2—

2 кэВ, отличающийся тем, что, с целью снижения хрупкости .изделий, изделия обрабатывают потоком нейтральных атомов, полученным термическим испарением металла IV — 1/1 групп, и ионами того же металла, причем количество ионов составляет 30 — 94% от общего потока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Марковский Е. А., Краснощеков М. М., Тихонович В. И. и Черный В. Г.

Воздействие ядерных излучений на структуру и свойства металлов и сплавов, изд.

«Наукова думка», Киев, 1968, с. 129 — 154.

2. Обзор по электронной технике, серия

«Микроэлектроника», вып. 8 (269), 1974, с.,3.3 — 34, рис. 5 б (прототип).