RU1798069C - Способ упрочнени сплавов на основе железа - Google Patents

Abstract

Использование: упрочнение стальных изделий дл  повышени  их поверхностной прочности и износостойкости. Сущность изобретени : перед борированием провод т электроэрозионное легирование стальной поверхности электродом из тугоплавкого метала (например вольфрама) при удельном времени легировани  1-3 мин/см и энергии единичного разр да 0,042 Дж. 1 табл.

Description

- Изобретение относитс  к химико-термической обработке металлов и сплавов, а именно к способам борировани  стальных изделий.

Цель изобретени  - повышение стойкости к абразивному износу поверхностного сло  сталей после диффузионного борировани ,

Поставленна  цель достигаетс  тем, что поверхность стали перед диффузионным борированием подвергают электроэрозионному легированию электродом из тугоплавкого металла (Mb, Mo, W)./При этом в поверхности получают слой твердого раствора материала электрода в железе. При последующем борировании поверхностный слой состоит из боридов железа, легированных соответствующим элементом. Такие бо- риды превосход т по твердости бориды железа и, как следствие, имеют повышенную по сравнению с боридами железа стойкость к абразивному износу.

Электроэрозионное легирование осуществл ют при единичной мощности разр да 0,042 Дж (2-й энергетический режим установки ЭФИ-46) и удельном времени легировани  1-3 мин/см .

Легирование с использованием режима с меньшей мощностью неэффективно, т.к. при этом формируетс  тонкий упрочненный слой (v10 MKM), который при последующем борировании не дает заметного повышени  износостойкости. Увеличение мощности единичного разр да свыше 0,042 Дж (3,4,5 и 6 режимы установки) приводит к ухудшению качества обрабатываемой .поверхности, что в р де случаев неприемлемо. Поэтому оптимальным  вл етс  2-й режим с мощностью 0,042 Дж, который обеспечивает получение сло  твёрдого раствора достаточной трлщи- ны(до 100мкм)и, в то жеврем , практически не ухудшает качества обработки поверхности изделий.

Диапазон удельного времени легировани  составл ет от 1 до 3 мин/см . Как известно , кинетика формировани  упрочненного сло  при электроэрозионном легировании характеризуетс  кривой с максимумом . Экспериментально установлено, что этот максимум дл  легировани  тугоплавкими металлами лежит в интервале 1-3 мин/см2. При меньшем удельном времени формируетс  тонкий и даже несплошной слой, который не дает заметного повыше (Л

С

х|

00

о

ни  износостойкости после борировани . Увеличение удельного времени свыше 3 мин/см2 приводит к порогу деэрозии и, как следствие, толщина сло  также при этом уменьшаетс .

Пример. Обработке подвергали образцы из армко-Fe, поверхность которых обрабатывалась по 7 классу чистоты.

Упрочнение вели по 2-м вариантам. По предлагаемому способу часть образцов перед диффузионным бррированием подвергали элёктроэрозионному легированию электродами из вольфрама на установке ЭФИ-46 на 1,2 и 3 режима при удельном времени легировани  0,5; 1,2,3 и 3,5 мин /см2. Затем эти образцы и необработанные подвергали диффузионному борирова- нию в порошке ВдСлри 950°С в течение 4 ч.

Борированныё образцы и обработанные по предлагаемому способу испытывали на абразивный износ трением по шлифовальной бумаге под нагрузкой на шлифовальной машине Matapolan (ГДР). Характеристики упрочненных слоев и данные по их абразивной износостойкости представлены в таблице.

0

- . Полученные результаты свидетельствуют о том, что реализаци  предлагаемого способа позвол ет повысить износостойкость обрабатываемой поверхности в 1,7- 1,8 раза (образцы № 8,9,10). Хорошие результаты по износостойкости дает также обработка на 3 режиме установки (образцы 13-16). Однако при этом чистота поверхности изделий ухудшаетс  на 2-3 класса. Ана- логичные результаты получены при обработке сталей и при использовании в качестве электродов при ЭЭЛМо и Nb.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и   Способ упрочнени  сплавов на основе железа, заключающийс  в их высокотемпературной выдержке в порошковой среде из технического карбида бора, отличающийс  тем, что, с целью повышени  износостойкости деталей, перед насыщением поверхности детали бором провод т электроэрозионное легирование этой поверхности электродом из тугоплавкого материала при удельном времени легировани  1-3 мин/см и энергии единичного разр да 0,042 Дж.