Способ упрочнения деталей

Способ упрочнения деталей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик («)881901

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 2001.78 (21} 2572302/18-25 с присоединением заявки ¹â€” (51)М. Кл 3

Н 01 L 41/22

Государственный комитет

СССР по деиам изобретений и открытий (23) Приоритет— (53) УДК 537.228.1 (088.8) Опубликовано 15.1181 Бюллетень № 42

Дата опубликования описания 15.11.81 (72) Авторы изобретения

С. Г. Аппель, А. В. Угревский и М. С. Аппель (71) Заявитель (54) СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ

Изобретение относится к созданию материалов с повышенными прочностными характеристиками, к упрочнению на их основе деталей, испытывающих деформации в процессе работы.

Известен способ упрочнения метал-: — . лопокрытий, заключающийся в том, что на деталь наплавкой наносят упрочняющее покрытие и одновременно производят термомеханическую обработку, затем производят высокий отпуск, поверхностную закалку и низкий от(1) . Известен также способ упрочнения деталей, например, стальной полосы, заключающийся в нанесении на ее поверхность упрочняющего покрытия.

При этом предварительно обрабатывают поверхность полосы, нагревают по.лосу в вакууме, выдерживают и ох- 20 лаждают до начальной температуры конденсации покрытия, а затем наносят покрытие (2 .

Однако данные способы получения

25 деталей с упрочняющими покрытиями не позволяют получать детали, поверхностная прочность которых изменялась бы в зависимости от испытываемых деталью нагрузок. ЗП

Известен способ, заключающиЙся в том, что образцы из монокристаллов ZnSe сильно упрочняются в электрическом поле, напряженностью порядка -10 P/ñì. Причем пластичесicoe течение-образца устанавливается лишь при нагрузках превышающих предел текучести на 100%. При увеличении напряженности выше порогового значения эффект быстро увеличивается с увелйчением напряженности, а при выключении поля упрочнение снимается (3 3.

Цдль изобретения — повышение прочности и управление ею в процессе работы деталей.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу покрытие формируют из последовательно наносимых слоев пьезоэлектрической пленки, диэлектрической пленки и полупроводниковой пленки типа Z«Se, причем каждую пленку, кроме диэлектрической, охватывают кольцевыми контактами, которые подсоединяют к электродам, подключенным к усилителю.

В предложенном способе используется свойство полуп овод« .овых кристаллов ZnSe упрочнятьсл з электрическом поле.

881901

Способ упрочнения деталей состоит в следующем.

Перед эксплуатацией упрочняемую деталь устанавливают на подложке вакуумной камеры. Помещают в вакуумную камеру тигли. Загружают каждый тигель одним из компонентов многослойного покрытия. Подводят к каждому тиглю и подложке электронную пушку. Вращают тигли, плавят и испаряют в них электронным лучом соответствующие компоненты покрытия. Образуют в вакууме молекулярный или атомный пучок и направляют испаряемые компоненты на поверхность упрочняемой детали 1. Осаждают по контуру упрочняемой детали 1 многослойное покрытие, 15 состоящее из отдельных тонких, в несколько микрон слоев: пьезоэлектрической пленки типа ВаТi0, диэлектрической пленки типа Си0 и полупроводниковой пленки типа ZnSe, хорошо 2О сцепляемых с материалом детали, и охватывающих токопроводящих контактов, например, из серебра Ag . Поляризуют пьезоэлектрическую пленку типа ВаТi03 в электрическом поле. Извлекают деталь из камеры, подпаивают к ее контактам электроды и подключают к усилителю.

На чертеже показан вакуумный механический насос герметичного исполнения.

Элементом, предопределяющим надежность устройства, является мембрана 1, на которую нанесено упрочняющее покрытие, состоящее из пьезоэлектрической пленки 2 типа ВаТi0> диэлектрической пленки 3 типа Cu0@ и полупроводниковой пленки 4 типа-KnSe.

Пленки 2 и 3 охвачены токопроводящими серебряными контактами 5 и б,кко-. торым подпаяны электроды 7 и 8, под- 40 ключенные. к усилителю 9. В процессе работы деталь 1 под действием циклических нагрузок сжимается или растя.гивается (деформируется). При этом возникает электрическое напряжение на пьезоэлектрической пленке 2, которое снимается токопроводящим слоем 5 и через соответствующий электрод подается на вход усилителя 9, а с его выхода через соответствующий элект- О род и токопроводящий слой 6 — на по-., лупроводниковый слой (пленку из Zn S e ) которая упрочняется под действием электрического поля, и, следовательно, упрочняет деталь 1.

С увеличением нагрузок, испытываемых деталью, увеличивается напряжение, прикладываемое к полупроводни-. ковому слою, и увеличивается эффект упрочнения, т. е. возрастанием нагрузок увеличивается прочность полу роводникового слоя и детали в целом.

Предлагаемый способ обеспечивает возможность улучшить прочностные характеристики деталей в процессе работы, позволяет предотвращать аварийные ситуации, повышать надежность деталей и продлевать срок их службы.

Наиболее выгодно предлагаемым спо-. собом управлять прочностью таких материалов, как резина, пластмасса, которые обладают малой прочностью и для их более широкого использования требуют соответствующего поверхностного упрочнения.

Формула и з обр ет е ни я

Способ упрочнения деталей, заключающийся в нанесении на их поверхность упрочняющего покрытия, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения прочности и управления ею в процессе работы деталей, покрытие формируют из последовательно наносимых слоев пьезоэлектрической пленки, диэлектрической, пленки и полупроводниковой пленки типа

ZnSe, причем каждую пленку, кроме диэлектрической, охватывают кольцевыми контактами, которые подсоединяют к электродам, подключенным к усилителю.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 346355, кл. С 21 d 7/14, 1972 (прототип).

2. Авторское свидетельство СССР

Р 438720, кл. С 21 d 9/46, 1974 (прототип) .

3. Осиньян Ю.A. и Петренко В.Р, Экспериментальное наблюдение влияния электрйческого поля на пластическую деформацию кристаллов Z n S e . Письма в ЖЭТФ, т.17, вып. 10, с. 555-557.

881901

Составитель Т.Щукина

Редактор JJ.Тюрина Техред A.Ñàâêà Корректор С.Щомак

Заказ 9988/81 Тираж 787 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобрфтенйЯ и открытиЯ .

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

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