RU2705744C1 - Method for electric pulse application of hardening coating from powder on surface of steel part and device for its implementation - Google Patents

Method for electric pulse application of hardening coating from powder on surface of steel part and device for its implementation Download PDF

Info

Publication number
RU2705744C1
RU2705744C1 RU2018144077A RU2018144077A RU2705744C1 RU 2705744 C1 RU2705744 C1 RU 2705744C1 RU 2018144077 A RU2018144077 A RU 2018144077A RU 2018144077 A RU2018144077 A RU 2018144077A RU 2705744 C1 RU2705744 C1 RU 2705744C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
powder
matrix
punch
coating
layer
Prior art date
Application number
RU2018144077A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Сергеевич Башлыков
Дмитрий Павлович Шорников
Мария Сергеевна Тарасова
Сергей Васильевич Новиков
Original Assignee
федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ" (НИЯУ МИФИ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ" (НИЯУ МИФИ) filed Critical федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ" (НИЯУ МИФИ)
Priority to RU2018144077A priority Critical patent/RU2705744C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2705744C1 publication Critical patent/RU2705744C1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/12—Both compacting and sintering
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/12—Both compacting and sintering
    • B22F3/16—Both compacting and sintering in successive or repeated steps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F7/00—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression
    • B22F7/008—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression characterised by the composition

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)

Abstract

FIELD: technological processes.
SUBSTANCE: group of inventions relates to electric pulse application of hardening coating from powder on surface of steel part. Method includes sintering powder filling in non-electroconductive matrix on part surface under male die pressure by passing current pulses. Powder used is nanopowder of nitrides or carbides of metals, which is filled in form of layer with thickness of 0.1–0.5 mm into female die, arranged on flat surface of part, and copper powder, which is filled with layer with height of 5–10 mm on top of nanopowder layer of nitrides or carbides of metals. A stepped puncheon is used with an upper projecting part of a larger diameter and a lower working part of a smaller diameter, on which an elastic gasket is put on against the upper part. Male die is inserted by lower working part into female die. Powder filling is pressed at the same time and female die is pressed to part surface, then current pulse is passed.
EFFECT: enabling application of thin nanopowder coatings.
2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности, к способам электроимпульсного нанесения упрочняющего покрытия из нанопорошкового материала на поверхность стальных деталей.The invention relates to the field of powder metallurgy, in particular, to methods for electric pulse deposition of a reinforcing coating of nanopowder material on the surface of steel parts.

Известен способ электроискрового легирования закаленных стальных деталей (патент на изобретение «Способ электроискрового легирования закаленных стальных деталей» №2614913 от 29.09.2015), заключающийся переносе легирующего материала электрода-инструмента на поверхность детали под действием импульсных электроискровых разрядов между подключенными к источнику постоянного электрического тока в качестве анода электродом-инструментом, а в качестве катода деталью. При этом в процессе легирования осуществляют непрерывный контакт электрода-инструмента с деталью с подводом к ним импульсов электрического тока, результатом которого является упрочнение закаленных стальных деталей электроискровым легированием.There is a method of electrospark alloying of hardened steel parts (patent for the invention "Method of electrospark alloying of hardened steel parts" No. 2614913 of 09/29/2015), which involves transferring the alloying material of the electrode-tool to the surface of the part under the influence of pulsed electric spark discharges between connected to a constant current source in as an anode by an electrode-tool, and as a cathode by a component. At the same time, in the process of alloying, the electrode-tool continuously contacts the part with the supply of electric current pulses to them, the result of which is hardening of hardened steel parts by electrospark alloying.

При прохождении импульсов электрического тока происходит направленный перенос материала обрабатывающего электрода (анода) на обрабатываемую деталь (катод) и осуществляется диффузионное сцепление его с материалом основы. В результате получаем упрочнение закаленных стальных деталей. Однако полученные по этому способу образцы имеют весьма тонкий слой легирования, что снижает их срок службы.With the passage of electric current pulses, a directed transfer of the material of the processing electrode (anode) to the workpiece (cathode) takes place and its diffusion coupling with the base material takes place. As a result, we obtain hardening of hardened steel parts. However, the samples obtained by this method have a very thin doping layer, which reduces their service life.

Решением, наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому эффекту, является полезная модель « Пресс одностороннего действия для электроимпульсного нанесения порошкового покрытия на рабочую поверхность изделия» №165869 опубликовано 10.11.2016, в котором описан способ и устройство для нанесения покрытия из порошка.The solution closest to the proposed technical essence and the achieved effect is the utility model "Single-acting press for electropulse powder coating on the working surface of the product" No. 165869 published 10.11.2016, which describes a method and device for applying a powder coating.

Способ заключается в том, что на металлическую деталь наносят износостойкое покрытие из порошка путем размещения на покрываемой поверхности слоя легированного порошка на основе железа или никеля, например, инконеля, крупностью 50-300 мкм и слоя порошка покрытия, например, ВК-8. Затем проводят спекание под давлением 0,5-5 т/см2 при пропускании импульса тока плотностью 104-107 А/см2 и длительностью 10-3-10-5 сек. В результате чего получают плотное износостойкое покрытие из ВК-8 прочно приваренное к детали.The method consists in the fact that a wear-resistant powder coating is applied to the metal part by placing on the surface to be coated a layer of alloyed powder based on iron or nickel, for example, Inconel, with a grain size of 50-300 microns and a layer of powder coating, for example, VK-8. Then carry out sintering under a pressure of 0.5-5 t / cm 2 while passing a current pulse with a density of 10 4 -10 7 A / cm 2 and a duration of 10 -3 -10 -5 sec. As a result, a dense wear-resistant coating of VK-8 is firmly welded to the part.

Однако данный способ не позволяет наносить покрытие толщиной 2 мм и менее. Кроме того, данный способ не позволяет наносить покрытия из нанопорошков, а само покрытие не проникает в подложку, что уменьшает прочность сцепления. Недостатком способа является также высокий уровень остаточных термических напряжений в получаемом изделии, что существенно снижает эксплуатационные характеристики последнего.However, this method does not allow coating with a thickness of 2 mm or less. In addition, this method does not allow coating of nanopowders, and the coating itself does not penetrate the substrate, which reduces the adhesion strength. The disadvantage of this method is the high level of residual thermal stresses in the resulting product, which significantly reduces the operational characteristics of the latter.

В указанной выше полезной модели описано также устройство для электроимпульсного нанесения покрытия из порошка, включающее в себя стол, установленную неподвижно на нем неэлектропроводную матрицу с полостью, ползун с размещенным в нем подвижным относительно матрицы электродом-пуансоном, и импульсный источник тока, один из полюсов которого соединен с упомянутым электродом-пуансоном, а вторым полюсом к электроду-пуансону, неподвижно установленным на столе совместно с матрицей с возможностью формирования его рабочей поверхностью наносимого на изделие порошкового покрытия, при этом подвижный электрод-пуансон выполнен с возможностью размещения в нем упомянутого изделия. Этот электрод- пуансон имеет хвостовик и рабочую часть и позволяет наносить износостойкие покрытия из порошка, наносить покрытия только на детали, имеющий выступ, на который вставляется матрица с порошком.The above utility model also describes a device for electropulse coating of a powder, including a table, a non-conductive matrix with a cavity fixed on it, a slider with a punch electrode moving relative to the matrix, and a pulsed current source, one of whose poles connected to the said electrode-punch, and the second pole to the electrode-punch, motionlessly mounted on the table together with the matrix with the possibility of forming its working surface th for a powder coating product, wherein the movable electrode, the punch is configured to accommodate therein said article. This punch electrode has a shank and a working part and allows you to apply wear-resistant powder coatings, apply coatings only to parts that have a protrusion on which the powder matrix is inserted.

В связи с этим, важнейшей задачей является разработка способа нанесения тонких покрытий с упрочнением поверхностности детали и устройства для его осуществления на плоские поверхности.In this regard, the most important task is to develop a method for applying thin coatings with hardening the surface of the part and device for its implementation on flat surfaces.

Техническим результатом заявленного изобретения является создание технологии, обеспечивающей с помощью электроимпульсного прессования нанесения тонких покрытий из нанопорошков нитридов и карбидов металлов на плоские поверхности без остаточных термических напряжений в получаемом изделии.The technical result of the claimed invention is the creation of a technology that ensures, by means of electric pulse pressing, the application of thin coatings of nanopowders of metal nitrides and carbides on flat surfaces without residual thermal stresses in the resulting product.

Технический результат достигается тем, что в способе электроимпульсного нанесения упрочняющего покрытия из порошка на поверхность стальной детали, включающий спекание засыпки порошка в неэлектропроводной матрице на поверхности детали под давлением пуансона путем пропускания импульсов тока, согласно изобретению, в качестве порошка используют нанопорошок нитридов или карбидов металлов, который насыпают в виде слоя толщиной 0,1-0,5 мм в матрицу, размещенную на плоской поверхности детали, и медный порошок, который насыпают слоем высотой 5-10 мм сверху слоя нанопорошка нитридов или карбидов металлов, при этом используют ступенчатый пуансон с верхней выступающей частью большего диаметра и нижней рабочей частью меньшего диаметра, на которую одета с упором в верхнюю часть упругая прокладка, причем пуансон вставляют нижней рабочей частью в матрицу, одновременно подпрессовывают засыпку порошка и поджимают матрицу к поверхности детали, после чего пропускают импульс тока.The technical result is achieved by the fact that in the method of electropulse coating of a powder coating on the surface of a steel part, including sintering the powder in a non-conductive matrix on the surface of the part under the pressure of the punch by transmitting current pulses, according to the invention, a metal nitride or metal carbide nanopowder is used as a powder, which is poured in the form of a layer with a thickness of 0.1-0.5 mm in a matrix placed on the flat surface of the part, and copper powder, which is poured in a layer with a height of 5-10 mm on top of the nanopowder layer of nitrides or metal carbides, using a stepped punch with an upper protruding part of a larger diameter and a lower working part of a smaller diameter, on which an elastic gasket is put, with emphasis on the upper part, the punch being inserted into the matrix with the lower working part, while the backfill is pressed powder and press the matrix to the surface of the part, after which a current pulse is passed.

Для осуществления способа предлагается устройство электроимпульсного нанесения упрочняющего покрытия из порошка на поверхность стальной детали, содержащее нижнее основание, импульсный источник энергии, металлическую обойму с матрицей из изолирующего материала и пуансон, вставленный в шток, согласно изобретению, оно содержит опору для размещения детали, установленную на нижнем основании, а матрица выполнена с возможностью размещения на плоской поверхности детали, при этом пуансон выполнен ступенчатым с верхней выступающей частью большего диаметра d2 и высотой h и нижней рабочей частью меньшего диаметра d1, равного внутреннему диаметру матрицы, вставляемой сверху в матрицу и на которую одета с упором в упомянутую верхнюю часть упругая прокладка толщиной t, причемTo implement the method, there is provided a device for electropulse coating of a powder coating on the surface of a steel part, comprising a lower base, a pulsed energy source, a metal sleeve with an matrix of insulating material and a punch inserted into the rod, according to the invention, it contains a support for accommodating the part mounted on the lower base, and the matrix is made with the possibility of placement on a flat surface of the part, while the punch is made stepped with the upper protruding part of the shego diameter d 2 and height h and a lower working part of smaller diameter d 1 equal to the internal diameter of the matrix to be inserted from above into the matrix and which is dressed with a focus in said upper portion cushion thickness t, wherein

d1<t<2d1, 2d1<d2<4d1, 0,5d1<h<1d1.d 1 <t <2d 1 , 2d 1 <d 2 <4d 1 , 0,5d 1 <h <1d 1 .

Такая конструкция ступенчатого пуансона позволяет до пропускания импульса тока поджать матрицу к плоской поверхности подложки и подпрессовать порошковую засыпку. Если высота упругой прокладки была бы меньше, чем d1 то деформации прокладки не хватало, что бы достаточно плотно прижать матрицу к поверхности детали. При толщине прокладки больше чем 2 d1, было бы затруднительно подпрессовать порошок к поверхности подложки. При высоте h менее чем 0,5d1 прочность упора для упругой прокладки была недостаточна, а при h более чем d1 размеры пуансона были бы не оптимальны.This design of the stepped punch allows the matrix to be pressed to the flat surface of the substrate and a powder filling is pressed before passing the current pulse. If the height of the elastic gasket was less than d 1, then the deformation of the gasket was not enough to press the matrix tightly against the surface of the part. With the thickness of the pad more than 2 d 1 , it would be difficult to press the powder to the surface of the substrate. With a height h of less than 0.5d 1, the abutment strength for elastic laying was insufficient, and with h more than d 1 the punch sizes would not be optimal.

Упругая прокладка поджимает матрицу к поверхности подложки и одновременно не препятствует ходу пуансона для подпрессовки порошковой засыпки. После пропускания импульса тока за счет упругой деформации прокладка еще больше деформируется и позволяет пуансону перемещаться вниз за усадкой порошковой засыпки, и произвести нанесение покрытия. Если бы прокладка была бы не упругой, а например, из текстолита, то она либо прижало матрицу к поверхности подложки, и не дала возможность пуансону подпрессовать порошковую засыпку. Либо наоборот, подпрессовать пуансоном порошковую засыпку, но не поджать матрицу к поверхности подложки. Это делает невозможным нанесения покрытия из-за выбрасывания порошка в зазор между матрицей и поверхностью подложки в момент пропускания импульса тока.The elastic pad compresses the matrix to the surface of the substrate and at the same time does not interfere with the stroke of the punch for pressing the powder backfill. After passing a current pulse due to elastic deformation, the gasket is even more deformed and allows the punch to move downward behind the shrinkage of the powder filling, and to apply the coating. If the gasket were not elastic, for example, from PCB, it either pressed the matrix to the surface of the substrate, and did not allow the punch to press the powder backfill. Or vice versa, prepress the powder with a punch, but do not press the matrix to the surface of the substrate. This makes it impossible to apply the coating due to the ejection of the powder into the gap between the matrix and the surface of the substrate at the time of passing the current pulse.

Толщина слоя нанопорошка ~ 0,1-0,5 мм выбрана из-за того, что при этой толщине образуется покрытие не только на поверхности, но и проникает во внутрь стальной подложки. При большей толщине слоя нанопорошка этого не происходит. Следует также отметить, что наличие слоя медного порошка дает возможность равномерно пропустить импульс тока по всей площади насыпанного на поверхность покрытия из нанопорошка нитридов или карбидов металлов. Равномерно насыпать и выровнять слой из наносимых нанопорошков нитридов или карбидов на поверхности подложки весьма затруднительно, так как нанопорошок образует агломераты и склонен к комкованию. Это приводило бы к тому, что что разогрев наносимого порошка от импульса тока, так же был бы не равномерен, как и плотность получаемого покрытия. Медный же порошок нивелирует эту неравномерность плотности тока, в результате чего покрытие получается плотное по всей площади. При толщине слоя медного порошка менее 5 мм не удается получить равномерную плотность тока по всей наносимой площади детали. При толщине слоя медного порошка более 10 мм потребуется значительное увеличения давления подпрессовки, так как процесс идет при односторонней схеме прессования.The thickness of the nanopowder layer is ~ 0.1-0.5 mm due to the fact that at this thickness a coating forms not only on the surface, but also penetrates into the steel substrate. With a larger thickness of the nanopowder layer, this does not occur. It should also be noted that the presence of a layer of copper powder makes it possible to uniformly pass a current pulse over the entire area of a nitride or metal carbide poured from a nanopowder onto the surface of a coating. It is very difficult to evenly fill and level the layer of applied nanopowders of nitrides or carbides on the surface of the substrate, since the nanopowder forms agglomerates and is prone to clumping. This would lead to the fact that the heating of the applied powder from a current pulse would also be not uniform, as would the density of the resulting coating. Copper powder eliminates this unevenness of the current density, as a result of which the coating is dense over the entire area. When the thickness of the layer of copper powder is less than 5 mm, it is not possible to obtain a uniform current density over the entire applied area of the part. With a copper powder layer thickness of more than 10 mm, a significant increase in the prepress pressure is required, since the process proceeds with a one-sided pressing scheme.

На фиг. 1 представлено устройство для электроимпульсного нанесения покрытий из порошковых материалов.In FIG. 1 shows a device for electropulse coating of powder materials.

На фиг. 2 представлен пуансон и матрицей с порошками до подпрессовки.In FIG. 2 shows a punch and a matrix with powders prior to prepressing.

На фиг. 3 представлен пуансон и матрицей после пропускания импульса тока.In FIG. 3 shows the punch and the matrix after passing a current pulse.

Сущность изобретения поясняется фиг. 1, на которой показано устройство для электроимпульсного нанесения покрытий из порошковых материалов. Оно включает импульсный источник энергии 1, подвижный пуансон 2, плиту 3, на которой расположена опора 4. Пуансон 2 электрически изолирован от плиты 3 изолирующими втулками 5, надетыми на крепление стойки 6. На опоре 4 находится плоская деталь (подложка) 7, на которую наносится покрытие (фиг.2). Керамическая матрица 8 в металлической обойме 9 установлена на этой детали 7. В матрицу 8 засыпан слой нанопорошка 10 и медного порошка 11. Сверху в матрицу 8 вставлен пуансон 2, на его рабочий конец 12 диаметром d1 надета упругая прокладка 13, например, из вакуумной резины толщиной t, которая упирается в выступающую часть пуансона 14 с большим диаметром d2 и высотой h. Давление Р к пуансону 2 прикладывается от нагружающего устройства 15 (пневмопресса) через шток 16, который соединен с другим полюсом импульсного источника тока. Шток и пневмопресс изолированы друг от друга неэлектропроводной прокладкой 17.The invention is illustrated in FIG. 1, which shows a device for electropulse coating of powder materials. It includes a pulsed energy source 1, a movable punch 2, a plate 3, on which the support 4 is located. The punch 2 is electrically isolated from the plate 3 by insulating sleeves 5, worn on the fastening of the rack 6. On the support 4 there is a flat part (substrate) 7, on which coating is applied (figure 2). A ceramic matrix 8 in a metal sleeve 9 is mounted on this part 7. A layer of nanopowder 10 and copper powder 11 is poured into the matrix 8. A punch 2 is inserted into the matrix 8 above, an elastic gasket 13 is put on its working end 12 with a diameter of d 1 , for example, from a vacuum rubber of thickness t, which abuts against the protruding part of the punch 14 with a large diameter d 2 and a height h. The pressure P is applied to the punch 2 from the loading device 15 (pneumatic press) through the rod 16, which is connected to the other pole of the pulsed current source. The rod and pneumatic press are isolated from each other by a non-conductive gasket 17.

Способ осуществляется следующим образом. На нижнюю опору 4, помещается деталь 7, на которую наносится покрытие. На эту деталь накладывается керамическая матрица 8 в металлической обойме 9. В матрицу насыпается тонкий слой нанопорошка нитрида или карбида металлов 10 и разравнивается на поверхности. Затем насыпается слой медного порошка 11 высотой 5-8 мм. После этого в матрицу вставляется рабочий конец пуансона 12. Слои порошков, засыпанные в матрицу, поджимаются пневмопрессом 15 давлением 0,5-5 т/см2 через шток 16. Затем заряжается импульсный источник тока 6. По достижении необходимого заряда, величина которого определяется размером засыпки и видом покрытия, производят разряд импульса тока плотностью 104-107 А/см2 и длительностью 10-3-10-5 сек. Этот разряд тока, протекая через поджатый порошок, разогревает его. Пуансон перемещается вниз (фиг. 3). Упругая прокладка 9 сжимается, не препятствуя ходу пуансона. Порошок покрытия уплотняется и осуществляется сцепление его с материалом детали, на которую наносится покрытие.The method is as follows. On the lower support 4, is placed part 7, which is coated. A ceramic matrix 8 in a metal cage 9 is superimposed on this part. A thin layer of a nanopowder of metal nitride or metal carbide 10 is poured into the matrix and is leveled on the surface. Then a layer of copper powder 11 with a height of 5-8 mm is poured. After that, the working end of the punch 12 is inserted into the matrix. The layers of powders filled into the matrix are pressed by a pneumatic press 15 with a pressure of 0.5-5 t / cm 2 through the rod 16. Then, a pulsed current source is charged 6. Upon reaching the required charge, the size of which is determined by the size filling and the type of coating, produce a discharge of a current pulse with a density of 10 4 -10 7 A / cm 2 and a duration of 10 -3 -10 -5 sec. This discharge of current, flowing through the pre-pressed powder, heats it. The punch moves down (Fig. 3). The elastic gasket 9 is compressed, without interfering with the stroke of the punch. The coating powder is compacted and adhered to the material of the part on which the coating is applied.

Проведенное нанесение покрытия на подложку из закаленной стали 45 нанопорошка TiN, с помощью предложенного способа и устройства для его осуществления позволило получить покрытие толщиной ~ 0,1 мм. Металлографические исследования показали образование слоистой структуры, порошок TiN не только образует покрытие на поверхности, но и проникает во внутрь стальной подложки на глубину 20-30 мкм без отпуска закаленной детали. По сравнению с аналогом данный способ не требует предварительного спекания электрода-инструмента, что способствует уменьшению затрат по нанесению покрытия.The coating on a substrate of hardened steel 45 TiN nanopowder, using the proposed method and device for its implementation, allowed to obtain a coating with a thickness of ~ 0.1 mm. Metallographic studies showed the formation of a layered structure, TiN powder not only forms a coating on the surface, but also penetrates into the steel substrate to a depth of 20-30 μm without tempering the tempered part. Compared to the analogue, this method does not require preliminary sintering of the electrode-tool, which helps to reduce the cost of coating.

Таким образом заявленное изобретение позволяет создать технологию, обеспечивающую с помощью электроимпульсного прессования нанесение тонких покрытий из нанопорошков нитридов и карбидов металлов на плоские поверхности без остаточных термических напряжений в получаемом изделии.Thus, the claimed invention allows to create a technology that provides, using electric pulse pressing, the application of thin coatings of nanopowders of nitrides and metal carbides on flat surfaces without residual thermal stresses in the resulting product.

77

Claims (2)

1. Способ электроимпульсного нанесения упрочняющего покрытия из порошка на поверхность стальной детали, включающий спекание засыпки порошка в неэлектропроводной матрице на поверхности детали под давлением пуансона путем пропускания импульсов тока, отличающийся тем, что в качестве порошка используют нанопорошок нитридов или карбидов металлов, который насыпают в виде слоя толщиной 0,1-0,5 мм в матрицу, размещенную на плоской поверхности детали, и медный порошок, который насыпают слоем высотой 5-10 мм сверху слоя нанопорошка нитридов или карбидов металлов, при этом используют ступенчатый пуансон с верхней выступающей частью большего диаметра и нижней рабочей частью меньшего диаметра, на которую одета с упором в верхнюю часть упругая прокладка, причем пуансон вставляют нижней рабочей частью в матрицу, одновременно подпрессовывают засыпку порошка и поджимают матрицу к поверхности детали, после чего пропускают импульс тока.1. The method of electric pulse deposition of a strengthening coating of powder on the surface of a steel part, including sintering the powder backing in a non-conductive matrix on the surface of the part under the pressure of the punch by passing current pulses, characterized in that the powder is a metal nitride or metal carbide powder, which is poured in the form a layer thickness of 0.1-0.5 mm in a matrix placed on the flat surface of the part, and copper powder, which is poured with a layer 5-10 mm high on top of a layer of nitride or carb nanopowder ides of metals, in this case, use a stepped punch with an upper protruding part of a larger diameter and a lower working part of a smaller diameter, on which an elastic gasket is placed with emphasis on the upper part, and the punch is inserted with the lower working part into the matrix, at the same time the powder filling is pressed and the matrix is pressed to the surface details, after which they pass a current pulse. 2. Устройство для электроимпульсного нанесения упрочняющего покрытия из порошка на поверхность стальной детали, содержащее нижнее основание, импульсный источник энергии, металлическую обойму с матрицей из изолирующего материала и пуансон, вставленный в шток, отличающееся тем, что оно содержит опору для размещения детали, установленную на нижнем основании, а матрица выполнена с возможностью размещения на плоской поверхности детали, при этом пуансон выполнен ступенчатым с верхней выступающей частью большего диаметра d2 и высотой h и нижней рабочей частью меньшего диаметра d1, равного внутреннему диаметру матрицы, вставляемой сверху в матрицу и на которую одета с упором в упомянутую верхнюю часть упругая прокладка толщиной t, причем d1<t<2d1, 2d1<d2<4d1, 0,5d1<h<1d1.2. A device for electropulse coating of a powder coating on the surface of a steel part, comprising a lower base, a pulsed energy source, a metal cage with a matrix of insulating material and a punch inserted into the rod, characterized in that it contains a support for placing the part mounted on lower base, and a matrix adapted to be placed on the flat surface of the component, wherein a stepped punch formed with an upper projecting portion of greater diameter d 2 and height h and a lower second working part of smaller diameter d 1 equal to the internal diameter of the matrix to be inserted from above into the matrix and which is dressed with a focus in said upper portion of the elastic gasket t thickness, wherein d 1 <t <2d 1, 2d 1 <d 2 <4d 1 0.5d 1 <h <1d 1 .
RU2018144077A 2018-12-12 2018-12-12 Method for electric pulse application of hardening coating from powder on surface of steel part and device for its implementation RU2705744C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018144077A RU2705744C1 (en) 2018-12-12 2018-12-12 Method for electric pulse application of hardening coating from powder on surface of steel part and device for its implementation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018144077A RU2705744C1 (en) 2018-12-12 2018-12-12 Method for electric pulse application of hardening coating from powder on surface of steel part and device for its implementation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2705744C1 true RU2705744C1 (en) 2019-11-11

Family

ID=68579476

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018144077A RU2705744C1 (en) 2018-12-12 2018-12-12 Method for electric pulse application of hardening coating from powder on surface of steel part and device for its implementation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2705744C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU198931U1 (en) * 2020-02-25 2020-08-03 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ" (НИЯУ МИФИ) Device for electropulse pressing of powder materials
RU217620U1 (en) * 2022-06-24 2023-04-07 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого" (ФГАОУ ВО "СПбПУ") Device for pressing tubular step products from powders

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU460942A1 (en) * 1972-10-06 1975-02-25 Брянский Филиал Всесоюзного Проектно-Технологического Института Строительного И Дорожного Машиностроения The method of applying sintered coatings
SU1140886A1 (en) * 1982-06-11 1985-02-23 Белорусский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Method of obtaining powder coating
UA38178U (en) * 2008-07-22 2008-12-25 Национальный Авиационный Университет method of producing coatings from powder materials
US20100047557A1 (en) * 2007-01-15 2010-02-25 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung E.V. Ceramic and/or powder-metallurgical composite shaped body and method for the production thereof
RU165869U1 (en) * 2015-12-17 2016-11-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВО "МГТУ "СТАНКИН") PRESS OF ONE-SIDED ACTION FOR ELECTRIC PULSE APPLICATION OF POWDER COATING ON THE WORKING SURFACE OF THE PRODUCT
EP3243583A1 (en) * 2016-05-13 2017-11-15 SLM Solutions Group AG Apparatus and method for associating a position in a construction data set with a position in a building section of the apparatus

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU460942A1 (en) * 1972-10-06 1975-02-25 Брянский Филиал Всесоюзного Проектно-Технологического Института Строительного И Дорожного Машиностроения The method of applying sintered coatings
SU1140886A1 (en) * 1982-06-11 1985-02-23 Белорусский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Method of obtaining powder coating
US20100047557A1 (en) * 2007-01-15 2010-02-25 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung E.V. Ceramic and/or powder-metallurgical composite shaped body and method for the production thereof
UA38178U (en) * 2008-07-22 2008-12-25 Национальный Авиационный Университет method of producing coatings from powder materials
RU165869U1 (en) * 2015-12-17 2016-11-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВО "МГТУ "СТАНКИН") PRESS OF ONE-SIDED ACTION FOR ELECTRIC PULSE APPLICATION OF POWDER COATING ON THE WORKING SURFACE OF THE PRODUCT
EP3243583A1 (en) * 2016-05-13 2017-11-15 SLM Solutions Group AG Apparatus and method for associating a position in a construction data set with a position in a building section of the apparatus

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU198931U1 (en) * 2020-02-25 2020-08-03 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ" (НИЯУ МИФИ) Device for electropulse pressing of powder materials
RU217620U1 (en) * 2022-06-24 2023-04-07 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого" (ФГАОУ ВО "СПбПУ") Device for pressing tubular step products from powders

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2298367A1 (en) Method of electric sintering method and mold for use in the method
JP3907948B2 (en) Mold discharge surface treatment method, mold discharge surface treatment electrode manufacturing method, and mold discharge surface treatment electrode
RU2705744C1 (en) Method for electric pulse application of hardening coating from powder on surface of steel part and device for its implementation
US3361562A (en) Method for providing metal coatings
EP1990089A3 (en) A method and equipment of producing graphite and metallic catalyst composite for diamond synthesis
WO2010016121A1 (en) Electric discharge surface treatment method
CN105154958A (en) Method for preparing electroplated diamond grinding wheel with orderly arranged abrasive materials
KR100753275B1 (en) Discharge surface treating electrode, production method and evaluation method for discharge surface treating electrode, discharge surface treating device and discharge surface treating method
RU2490095C2 (en) Method of making electrode and surface processing by electrode discharge
KR100873467B1 (en) Method and apparatus of pressure-assisted electric-current sintering
RU165869U1 (en) PRESS OF ONE-SIDED ACTION FOR ELECTRIC PULSE APPLICATION OF POWDER COATING ON THE WORKING SURFACE OF THE PRODUCT
CN111411330B (en) Method for manufacturing lithium target assembly
JP2013032557A (en) Metal surface treatment method, and surface-treated pestle or mortar
CN114833415A (en) Method for brazing single crystal high-temperature alloy blade tip wear-resistant coating by vacuum electron beam
CN104260403A (en) Material compactor
CN209906873U (en) Equipment for manufacturing planar lithium target assembly
CN108314036B (en) Preparation process of artificial diamond sintered body
JPH0160541B2 (en)
WO2008010263A1 (en) Process for producing electrode for discharge surface treatment and method of discharge surface treatment
RU2732841C1 (en) Method of making articles from electroconductive non-thermally stable powder materials
CN214065728U (en) Vibration filling clamp for powder sintering
US20210231385A1 (en) Wick structure and system and method of making wick structure
US10066300B2 (en) Enhanced release compression shoe for use with concrete product forming machines
CN111411329A (en) Method and apparatus for manufacturing planar lithium target assembly
CN210759424U (en) Feeding recovery device of isostatic pressing forming machine