Claims (33)
1. Электродный стержень для искрового легирования, представляющий собой прессовку из первого порошка первого компонента, содержащего металл, выбранный из группы, включающей Fe, Co, Ni, металлы группы 4а, 5а и 6а Периодической таблицы элементов и Si, и второго порошка второго компонента, допускающего самораспространяющийся высокотемпературный синтез (SHS) для формирования вместе с указанным первым компонентом карбида, нитрида, борида, силицида или интерметаллического соединения, причем указанные первый и второй порошки смешивают между собой в однородную смесь, формуя из нее аксиальный стержень.1. The electrode rod for spark alloying, which is a compact of the first powder of the first component containing a metal selected from the group consisting of Fe, Co, Ni, metals of groups 4a, 5a and 6a of the Periodic table of elements and Si, and the second powder of the second component, allowing self-propagating high temperature synthesis (SHS) to form, together with the first component, a carbide, nitride, boride, silicide or intermetallic compound, wherein said first and second powders are mixed together in one a heterogeneous mixture, forming from it an axial rod.
2. Стержень по п. 1, в котором указанный первый компонент содержит по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, включающей Ti, Zr, Hf, Cr, Та, Nb, Mo и W, и в то же время указанный второй компонент содержит по меньшей мере один элемент из группы, включающей С, В и Si. 2. The rod according to claim 1, wherein said first component contains at least one element selected from the group consisting of Ti, Zr, Hf, Cr, Ta, Nb, Mo and W, and at the same time, said second component contains at least one element from the group consisting of C, B and Si.
3. Стержень по п. 1, в котором смешанный порошок из указанных первого и второго порошков содержит нейтральный в отношении процесса SHS материал в количестве от 3 до 70% объемных от суммарного объема первого и второго компонентов. 3. The core according to claim 1, wherein the mixed powder of said first and second powders contains SHS process neutral material in an amount of 3 to 70% by volume of the total volume of the first and second components.
4. Стержень по п. 1, в котором указанный нейтральный материал содержит один элемент, выбранный из группы, включающей карбид, нитрид, борид, оксид, халкогенид, силицид, интерметаллические соединения переходного металла, суперабразивные материалы, металлы с температурой плавления ниже 1000oС.4. The core according to claim 1, wherein said neutral material contains one element selected from the group consisting of carbide, nitride, boride, oxide, chalcogenide, silicide, transition metal intermetallic compounds, superabrasive materials, metals with a melting point below 1000 o C .
5. Стержень по п. 4, в котором указанный стержень содержит суперабразивный материал в количестве от 5 до 60% объемных от суммарного объема первого и второго компонентов. 5. The core according to claim 4, wherein said core contains superabrasive material in an amount of 5 to 60% by volume of the total volume of the first and second components.
6. Стержень по п. 4, в котором указанный суперабразивный материал состоит из частиц с размерами от 10 до 1000 мкм. 6. The rod according to claim 4, wherein said superabrasive material consists of particles with sizes from 10 to 1000 microns.
7. Стержень по п. 4, в котором указанный суперабразивный материал содержит один материал, выбранный из группы, включающей алмаз и кубический нитрид бора. 7. The rod according to claim 4, wherein said superabrasive material contains one material selected from the group comprising diamond and cubic boron nitride.
8. Стержень по п. 1, в котором указанная прессовка дополнительно содержит металлический материал с низкой температурой плавления, однородно смешанный с первым и вторым компонентами. 8. The rod according to claim 1, wherein said compact further comprises a metal material with a low melting point, uniformly mixed with the first and second components.
9. Стержень по п. 1, в котором смесь указанных первого и второго компонентов прессуют в цилиндрическом контейнере, выполненном из легкоплавкого металлического материала. 9. The rod according to claim 1, in which the mixture of these first and second components is pressed in a cylindrical container made of fusible metal material.
10. Стержень по каждому из пп. 8 и 9, в котором легкоплавкий металлический материал содержит по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, включающей Cu, Sn, Zn, Pb и Al. 10. The core for each of paragraphs. 8 and 9, in which the low-melting metal material contains at least one element selected from the group consisting of Cu, Sn, Zn, Pb and Al.
11. Стержень по п. 1, в котором указанная прессовка обладает насыпной плотностью в пределах от 0,50 до 0,86 от теоретической плотности соответствующих веществ. 11. The core according to claim 1, wherein said compact has a bulk density in the range from 0.50 to 0.86 of the theoretical density of the respective substances.
12. Способ изготовления стержня для электроискрового легирования, включающий смешивание в однородную смесь первого порошка первого компонента и второго порошка второго компонента, причем указанный первый компонент содержит по меньшей мере один элемент из группы, включающей Fe, Co, Ni, металлы группы 4а, 5а и 6а Периодической таблицы элементов, Sn, Zn, Pb, Al и Cu, а указанный второй компонент содержит материалы, способные к осуществлению самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (SHS) с целью получения огнеупорного или интерметаллического соединения; прессование указанной смеси с последующим дополнительным обжигом или без него и формирования таким образом аксиального тела с насыпной плотностью, составляющей от 0,50 до 0,86 от теоретической плотности соответствующих веществ. 12. A method of manufacturing a rod for electrospark alloying, comprising mixing into a homogeneous mixture of the first powder of the first component and the second powder of the second component, said first component containing at least one element from the group comprising Fe, Co, Ni, metals of groups 4a, 5a and 6a of the Periodic Table of the Elements, Sn, Zn, Pb, Al, and Cu, and said second component contains materials capable of self-propagating high temperature synthesis (SHS) to produce a refractory or intermetallic connections; pressing said mixture, followed by additional firing or without it, and thus forming an axial body with a bulk density of 0.50 to 0.86 of the theoretical density of the corresponding substances.
13. Способ по п. 12, в котором смесью порошков указанных первого компонента и второго компонента заполняют цилиндрический контейнер, выполненный из легкоплавкого материала, который затем в целом подвергают волочению, получая цилиндрический стержень заданного диаметра. 13. The method according to p. 12, in which a mixture of powders of the first component and the second component is filled into a cylindrical container made of fusible material, which is then generally subjected to drawing, obtaining a cylindrical rod of a given diameter.
14. Способ по п. 12, в котором для формирования электрода указанные порошки первого и второго компонентов смешивают и подвергают прессованию, после чего легкоплавкий металл плавится и проникает в прессованный порошок. 14. The method according to p. 12, in which to form an electrode, said powders of the first and second components are mixed and pressed, after which the low-melting metal melts and penetrates the pressed powder.
15. Способ по одному из пп. 13 и 14, в котором легкоплавкий металлический материал содержит по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, включающей в себя Cu, Sn, Zn, Pb и А1. 15. The method according to one of paragraphs. 13 and 14, in which the low-melting metallic material contains at least one element selected from the group consisting of Cu, Sn, Zn, Pb and A1.
16. Способ по п. 12, в котором указанный первый компонент содержит по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, включающей Ti, Zr, Hf, Cr, Та, Nb, Mo и W, а указанный второй компонент содержит по меньшей мере один элемент из группы, включающей в себя С, В, Si, Al, Fe, Со и Ni. 16. The method of claim 12, wherein said first component comprises at least one element selected from the group consisting of Ti, Zr, Hf, Cr, Ta, Nb, Mo, and W, and said second component comprises at least one an element from the group consisting of C, B, Si, Al, Fe, Co and Ni.
17. Способ по п. 12, в котором любой из указанных первого и второго компонентов состоит из частиц, номинальные размеры которых не превышают 30 мкм. 17. The method according to p. 12, in which any of these first and second components consists of particles whose nominal sizes do not exceed 30 microns.
18. Способ по п. 17, в котором любой из указанных первого и второго компонентов состоит из плакирующего порошка или волокон, или разделенных по отдельности, или в агломерированных группах. 18. The method according to p. 17, in which any of these first and second components consists of a cladding powder or fibers, either separated separately or in agglomerated groups.
19. Способ по п. 12, в котором указанные первый и второй компоненты смешаны в присутствии от 3 до 70% объемных третьего компонента, нейтрального в отношении процесса SHS. 19. The method according to p. 12, in which these first and second components are mixed in the presence of from 3 to 70% by volume of the third component, neutral with respect to the SHS process.
20. Способ по п. 19, в котором указанный третий компонент состоит из по меньшей мере одного элемента, выбранного из группы, включающей в себя карбид, нитрид, борид, оксид, халкогенид и силицид переходных металлов, алмаз, кубический нитрид бора и металлические материалы с температурой плавления ниже 1000oС.20. The method according to p. 19, in which the specified third component consists of at least one element selected from the group comprising carbide, nitride, boride, oxide, chalcogenide and transition metal silicide, diamond, cubic boron nitride and metallic materials with a melting point below 1000 o C.
21. Способ по п. 12, в котором указанные первый и второй порошки смешивают и подвергают формовке или путем экструзии в вакууме, изостатическому прессованию при температуре, при которой не возникает жидкая фаза, шликерному литью или горячему прессованию. 21. The method according to p. 12, in which these first and second powders are mixed and subjected to molding or by extrusion in a vacuum, isostatic pressing at a temperature at which the liquid phase does not occur, slip casting or hot pressing.
22. Способ по п. 12, в котором указанные первый и второй порошки смешивают и подвергают формовке при температуре образования расплавленного металла из металлического материала, смешанного с указанными компонентами. 22. The method according to p. 12, in which these first and second powders are mixed and subjected to molding at a temperature of formation of molten metal from a metal material mixed with these components.
23. Способ по п. 12, в котором указанные первый и второй порошки смешивают и подвергают формовке методами порошковой металлургии. 23. The method according to p. 12, in which these first and second powders are mixed and subjected to molding by powder metallurgy methods.
24. Способ осаждения покрытия на заготовке, который включает обеспечение электродного стержня, состоящего из прессованной и равномерно перемешанной смеси порошка первого компонента, включающего по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, включающей Fe, Co, Ni, металлы групп 4а, 5а и 6а и Si, и второго порошка второго компонента, допускающего самораспространяющийся высокотемпературный синтез (SHS) для формирования вместе с указанным первым компонентом карбида, нитрида, борида, силицида или интерметаллического соединения, с использованием указанного электродного стержня для образования и поддержания электрической искры между электродом и заготовкой, переноса таким образом материала указанных первого и второго компонентов на поверхность указанной заготовки, и осаждения на ней в форме слоя или нескольких слоев такого соединения. 24. A method of depositing a coating on a preform, which comprises providing an electrode rod consisting of a pressed and uniformly mixed powder mixture of a first component comprising at least one element selected from the group consisting of Fe, Co, Ni, metals of groups 4a, 5a and 6a and Si and a second powder of a second component capable of self-propagating high temperature synthesis (SHS) for forming together with said first component a carbide, nitride, boride, silicide or intermetallic compound using indicated electrode rod for the formation and maintenance of an electric spark between the electrode and the workpiece, transferring thus the material of the first and second components to the surface of the specified workpiece, and deposition on it in the form of a layer or several layers of such a compound.
25. Способ осаждения покрытия на заготовке, который включает обеспечение электродного стержня, состоящего из прессованной и равномерно перемешанной смеси порошка первого компонента, включающего по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, включающей Fe, Co, Ni, металлы групп 4а, 5а и 6а и Si, и второго порошка второго компонента, допускающего самораспространяющийся высокотемпературный синтез (SHS) для формирования вместе с указанным первым компонентом карбида, нитрида, борида, силицида или интерметаллического соединения, и нейтрального в отношении процесса SHS компонента, который содержит один элемент, выбранный из карбида, нитрида, борида, оксида, халкогенида, силицида, интерметаллических соединений переходного металла, алмаза и кубического нитрида бора, металлических материалов с температурой плавления ниже 1000oС, с использованием указанного электродного стержня для образования и поддержания электрической искры между электродом и заготовкой, переноса таким образом материала указанных первого и второго компонентов на поверхность указанной заготовки, и осаждения на ней в форме слоя или нескольких слоев такого соединения и одновременно частиц указанного нейтрального в отношении процесса SHS материала.25. The method of deposition of the coating on the workpiece, which includes providing an electrode rod consisting of a pressed and uniformly mixed powder mixture of the first component comprising at least one element selected from the group consisting of Fe, Co, Ni, metals of groups 4a, 5a and 6a and Si, and a second powder of a second component that allows self-propagating high temperature synthesis (SHS) to form, together with said first component, a carbide, nitride, boride, silicide or intermetallic compound, and neutral in wearing SHS process component which comprises one selected from carbide, nitride, boride, oxide, halkogenida, silicide, intermetallic transition metal compound, diamond and cubic boron nitride, metallic materials with a melting temperature lower than 1000 o C, using said electrode rod for the formation and maintenance of an electric spark between the electrode and the workpiece, thus transferring the material of the specified first and second components to the surface of the specified workpiece, and deposition on it in the form of a layer or several layers of such a compound and at the same time particles of said SHS process neutral material.
26. Способ по каждому из пп. 24 и 25, в котором указанный электрод используют в форме прессованного порошка без обжига. 26. The method according to each of paragraphs. 24 and 25, wherein said electrode is used in the form of a pressed powder without calcination.
27. Способ по любому из пп. 24 и 25, в котором указанный электрод используют в форме прессованного порошка в слабообожженном состоянии. 27. The method according to any one of paragraphs. 24 and 25, wherein said electrode is used in the form of a pressed powder in a slightly burnt state.
28. Способ по любому из пп. 24 и 25, в котором управление указанным электроискровым процессом осуществляют путем регулирования подводимой энергии разряда в пределах от 0,01 до 5 Дж. 28. The method according to any one of paragraphs. 24 and 25, in which the control of the specified spark process is carried out by regulating the input energy of the discharge in the range from 0.01 to 5 J.
29. Способ по любому из пп. 24 и 25, в котором несколько слоев покрытия осаждают при различных уровнях энергии разряда, причем внутренний слой, прилегающий к поверхности заготовки, наносят при энергии разряда, равной приблизительно 5 Дж, в то время как самый внешний или верхний слой наносят при энергии разряда, несколько меньшей 1 Дж и близкой к нижнему предельному значению. 29. The method according to any one of paragraphs. 24 and 25, in which several coating layers are deposited at various levels of discharge energy, the inner layer adjacent to the surface of the workpiece is applied at a discharge energy of approximately 5 J, while the outermost or top layer is applied at a discharge energy of several less than 1 J and close to the lower limit value.
30. Способ по любому из пп. 24 и 25, в котором электроискровой процесс осуществляют в атмосфере или инертного газа, или азота. 30. The method according to any one of paragraphs. 24 and 25, in which the electrospark process is carried out in an atmosphere of either an inert gas or nitrogen.
31. Способ по любому из пп. 24 и 25, в котором указанное покрытие, полученное в ходе электроискрового процесса, подвергают механической обработке или отжигу, что способствует улучшению плоскостности или непрерывности покрытия или уменьшению внутренних напряжений. 31. The method according to any one of paragraphs. 24 and 25, in which the specified coating obtained during the spark process is subjected to machining or annealing, which helps to improve the flatness or continuity of the coating or reduce internal stresses.
32. Способ по п. 25, в котором указанный электроискровой процесс осуществляют с использованием электродного стержня, содержащего алмазные частицы, причем указанный самый внутренний слой осаждают при более высоких температурах, что способствует повышению в нем содержания графита, в то время как указанный самый наружный слой осаждают при более низкой температуре, чтобы понизить в нем содержание графита, и таким образом происходит ступенчатое возрастание градиента содержания графита от самого внутреннего к самому наружному слою. 32. The method according to p. 25, wherein said electrospark process is carried out using an electrode rod containing diamond particles, wherein said innermost layer is deposited at higher temperatures, thereby increasing the graphite content therein, while said outermost layer precipitated at a lower temperature in order to lower the graphite content in it, and thus a stepwise increase in the graphite content gradient from the innermost to the outermost layer occurs.
33. Способ по каждому из пп. 24 и 25, в котором на указанную заготовку сначала осаждают алмазные частицы, на которые осаждают покрытие с помощью электроискрового процесса, закрепляя таким образом алмазные частицы на поверхности заготовки. 33. The method according to each of paragraphs. 24 and 25, in which diamond particles are first deposited onto said preform, onto which the coating is deposited by an electric spark process, thereby fixing diamond particles on the surface of the preform.