CS268068B1 - Způsob povrchového tvrzení materiálů - Google Patents

Abstract

Řežení se týká oboru tepelného zpracování povrchu materiálů, a to způsobu tvrzení povrchu materiálů, například pro řezné a tvářecí nástroje, části strojů a zařízeni, pulsním ohřevem jejich povrchu. Podstatou řežení je, Se pulsní ohřev povrchu materiálů je proveden za zvýšené počáteční teploty materiálu a/nebo tlaku okolní atmosféry, přičemž teplota je v rozsahu 550 až 2000 K a tlak nad 0,11 MPa.

Description

Vynález se nástroje, části

V současné má lni počáteční týká způsobu povrchového tvrzení materiálů, například pro řezné a tvářecí strojů a zařízení, pulsním ohřevem povrchu.

době je prováděno povrchové tvrzení materiálů pulsním ohřevem povrchu za norteploty materiálu a bez uvážení vlivu tlaku okolní atmosféry pro vlastní proces tvrzení. Nevýhody této klasické metody spočívají v tom, le povrch materiálu tvrzený tímto způsobem má sklon k tvorbě vnitřních pnutí až ke vzniku trhlin a mnohdy tedy nelze efektivně kalit povrch materiálu na vyšší teploty. Za normálního tlaku může hrát významnou roli i teplotní rozdíl mezi teplotou varu a teplotou tání jednotlivých složek materiálu. Je-li tento teplotní rozdíl malý, je problematické udržet parametry procesu tepelného pulsního opracování povrchu v mezích, které zajišťují, aby se veškerý materiál povrchu roztavil, ale ne dostala se do varu žádná z jeho složek. Pokud je tento teplotní rozdíl nulový nebo záporný, nelze tohoto efektu vůbec dosáhnout.

' Uvedené nedostatky se odstraní způsobem povrchového tvrzení materiálů, pulsním ohřevem jejich povrchu podle tohoto vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že pulsní ohřev povrchu materiálů je proveden za zvýšené počáteční teploty materiálu a/nebo tlaku okolní atmosféry, přičemž teplota je v rozsahu 550 až 2 OOO K a tlak na 0,11 MPa.

Vyššího uČinku se dosáhne novým způsobem, při kterém je celý vzorek materiálu předehřát na vyšší vhodnou teplotu, která se pohybuje od 550 do 2 000 K a teprve následné tepelným pulsem povrchové opracován. Uvedenou technologií se podstatné omezí možnost růstu vnitřních pnutí a vyloučí se případný vznik trhlin.

Postup povrchového opracování materiálu spočívá v počátečním ohřevu vzorku materiálu a teprve při takto zvýšené teplotě je materiál povrchové opracován tepelným pulsem, například _e pomocí laseru, pulsního vysokofrekvenčního proudu a podobné. Zvýšením tlaku nad hodnotu 0,11

MPa, při kterém je povrch opracován, se docílí výššího teplotního rozdílu mezi teplotou tání a teplotou varu jednotlivých složek. Potom není nutné natolik přísné dodržení parametrů opra” cování jako v případě opracování povrchu za normálního tlaku, jo také snadnější dosáhnout větší hloubky roztavení veškerého materiálu a lze zvýšit teplotní gradient chladnutí povrchu zkrácením doby pulsu. Hloubka přetavené vrstvy materiálu je limitována délkou pulsu a teplotním rozdílem mezi teplotou tání a teplotou varu jednotlivých složek materiálu a například u řezných materiálů je vhodné ji zvolit kolem 100/ua. Příklad

Materiál na bázi karbidu volframu-kobalt /VC-Co/ opracovaný pomocí laseru s délkou pulsu 1 až 10 ms nejeví známky narušení způsobeného vnitřním pnutím při úplném přetavení povrchu materiálu o obsahu 3 % kobaltu /Co/, 97 $ karbidu wolframu /VC/ při pulsním opracování za teploty 1 350 K. Obecně je brána jako hranice vzniku trhlin při pulsním přetavení povrchu materiálu na bázi VC-Co minimální hranice obsahu 30 % kobaltu. Zvýšením tlaku na 2 MPa lze dosáhnout zvětšení teplotního rozdílu bodu varu čistého Co a bodu tání VC ze 150 K řádově 10-krát.

Claims (1)

1. CS 268 068 Bl PŘEDMĚT VINHeZU

   Způsob povrchového tvrzení materiálů, například pro řezné a tvářecí nástroj·, Zášti strojů a zařízení, pulsním ohřevem jejich povrchu vyznačující se tím, že půlení ohřev povrchu materiálů je proveden za zvýžené počáteční teploty materiálu a/nebo tlaku okolní atmosféry, přičemž teplota je v rozsahu 550 až 2 000 K a tlak nad 0,11 MPa.