RU2044105C1 - Способ поверхностного упрочнения стальных деталей - Google Patents
Способ поверхностного упрочнения стальных деталей Download PDFInfo
- Publication number
- RU2044105C1 RU2044105C1 SU5015620A RU2044105C1 RU 2044105 C1 RU2044105 C1 RU 2044105C1 SU 5015620 A SU5015620 A SU 5015620A RU 2044105 C1 RU2044105 C1 RU 2044105C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- carbon fiber
- fiber material
- surface hardening
- uvm
- steel pieces
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
Abstract
Использование: для поверхностного упрочнения стальных деталей. Сущность изобретения: стальные детали, преимущественно профильные, нагревают до температуры эвтектического плавления токами высокой частоты в контакте с углеродным волокнистым материалом, который прижимают к поверхности детали керамическим прижимом, повторяющим конфигурацию детали и проводят выдержку в течении необходимого для растворения углеродного волокнистого материала в расплаве. 2 ил.
Description
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при цементации и поверхностном легировании деталей и инструмента.
Известные способы цементации стали и сплавов являются длительными и малопроизводительными процессами, требуют громоздкого оборудования. Способ высокоскоростного науглероживания с применением луча лазера приводит к резкому удорожанию процесса (Упрочнение деталей лучом лазера/Под общ. ред. В.С.Коваленко. Киев: Техника, 1981).
Наиболее близким к заявляемому является способ повеpхностного упрочнения сплавов железа, по которому на упрочняемую поверхность детали накладывают слой углеродного волокнистого материала (УВМ), прижимают двумя медными электродами и пропускают ток через систему электрод-УВМ-деталь-электрод с целью оплавления поверхностного слоя за счет омического тепла, выделяемого в месте контакта УВМ-деталь с последующим растворением УВМ в поверхностном слое и образованием упрочненного слоя.
Недостатки этого способа малая площадь упрочненного слоя (до 7 см2), неравномерность глубины получаемых покрытий по всему сечению наплавки, ограничение сечения упрочняемых изделий (до 60 мм) из-за резкого увеличения потерь энергии на разогрев изделия. Кроме того, при прохождении тока через деталь происходит ее разогрев, влияющий на структуру металла детали (в некоторых случаях это недопустимо), что приводит к ограничению применения данного способа.
Цель изобретения увеличение площади и равномерности упрочненного слоя, наплавка покрытий на детали любого сечения, увеличение номенклатуры упрочняемых изделий.
Поставленная цель достигается тем, что на стальную деталь накладывают УВМ, прижимают изоляционным огнеупорным материалом и производят нагрев токами высокой частоты. При достижении температуры эвтектического плавления (1150-1450оС) происходит взаимодействие УВМ с материалом основы и после отключения источника нагpева формирование упрочненного покрытия. Время нагрева зависит от мощности генератора ТВЧ и расстояния слоя УВМ от индуктора. Для получения легированных слоев УВМ дополнительно шаржируют легирующими элементами.
Анализ патентной и научно-технической документации показал, что существуют способы поверхностного упрочнения деталей путем насыщения углеродом и легирования поверхностного слоя (Полевой С.Н. Евдокимов В.Д. Упрочнение металлов. М. Машиностроение, 1983).
Равномерные слои на деталях большого сечения возможно получать, применяя дорогостоящее оборудование, и при этом время процесса упрочнения исчисляется часами. Использование УВМ и нагрева ТВЧ для поверхностного упрочнения не известно.
При применении предложенной последовательности операций и режимов выявляются новые свойства, позволяющие получать равномерные упрочненные слои на деталях большого сечения. Время процесса упрочнения длится секунды.
На фиг. 1 представлена фотография микроструктуры упрочненного слоя на стали 45 (травление ниталем, х 300); на фиг. 2 то же, с использованием УВМ шаржированного порошками Cr и Ni (х 400).
П р и м е р 1. На образец из стали 45 с линейными размерами 20 х 70 накладывают войлок марки карботекстин-В и прижимают огнеупорным материалом. Затем помещают под индуктор Р 10 кВт и подвергают нагреву ТВЧ до эвтектического оплавления места контакта УВМ с деталью (20 с). При нагреве его до 1150оС происходит эвтектическое плавление основы и растворение УВМ в жидкой стали. Получен слой эвтектического чугуна глубиной 0,5 мм и микротвердостью 10,5 ГПа (фиг. 1).
П р и м е р 2. На стальной образец из стали 45 с линейными размерами 20 х 70 накладывают углеродный войлок марки карботекстин-В шаржированный порошками Cr и Ni нагревают ТВЧ мощностью лампового генератора Р 10 кВт (26 с). При эвтектическом плавлении (1150оС) порошки легирующих элементов взаимодействуют с жидким расплавом и после затвердевания образуют хромоникелевый эвтектический сплав микротвердостью 10,0 ГПа (фиг. 2).
Заявляемый способ по сравнению с прототипом позволяет:
упрочнять поверхности большей площади за счет возможности передвижения упрочняемой детали, находящейся под индуктором;
получать равномерные по глубине слои из-за равномерного нагрева поверхности детали токами высокой частоты;
наносить покрытия на детали любого сечения без изменения структуры основы, так как нагрев токами высокой частоты позволяет нагревать только поверхностный слой, что значительно расширит номенклатуру упрочняемых изделий;
получать упрочненные слои различной глубины при изменении частоты тока.
упрочнять поверхности большей площади за счет возможности передвижения упрочняемой детали, находящейся под индуктором;
получать равномерные по глубине слои из-за равномерного нагрева поверхности детали токами высокой частоты;
наносить покрытия на детали любого сечения без изменения структуры основы, так как нагрев токами высокой частоты позволяет нагревать только поверхностный слой, что значительно расширит номенклатуру упрочняемых изделий;
получать упрочненные слои различной глубины при изменении частоты тока.
Claims (1)
- СПОСОБ ПОВЕРХНОСТНОГО УПРОЧНЕНИЯ СТАЛЬНЫХ ДЕТАЛЕЙ, преимущественно профильных, включающий их нагрев до температуры эвтектического плавления токами высокой частоты в контакте с углеродсодержащим материалом и выдержку, отличающийся тем, что, с целью увеличения площади упрочненного слоя и его равномерности, в качестве углеродсодержащего материала используют углеродный волокнистый материал, который прижимают к поверхности детали керамическим прижимом, повторяющим конфигурацию детали, а выдержку ведут в течение времени, необходимого для растворения углеродного волокнистого материала в расплаве.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5015620 RU2044105C1 (ru) | 1991-07-04 | 1991-07-04 | Способ поверхностного упрочнения стальных деталей |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5015620 RU2044105C1 (ru) | 1991-07-04 | 1991-07-04 | Способ поверхностного упрочнения стальных деталей |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2044105C1 true RU2044105C1 (ru) | 1995-09-20 |
Family
ID=21591061
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5015620 RU2044105C1 (ru) | 1991-07-04 | 1991-07-04 | Способ поверхностного упрочнения стальных деталей |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2044105C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2555320C1 (ru) * | 2014-01-21 | 2015-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Донской государственный технический университет" | Способ поверхностного упрочнения металлических изделий |
RU2563572C1 (ru) * | 2014-06-11 | 2015-09-20 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский технологический институт ремонта и эксплуатации машинно-тракторного парка" (ФГБНУ ГОСНИТИ) | Способ упрочнения поверхности стальных изделий |
-
1991
- 1991-07-04 RU SU5015620 patent/RU2044105C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Семенов А.П. и др. Применение контактного эктектического плавления для создания поверхностных слоев. - В сб.: Защитные покрытия на металлах. Вып.4. Киев: Наукова думка, 1971, с.288-293. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2555320C1 (ru) * | 2014-01-21 | 2015-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Донской государственный технический университет" | Способ поверхностного упрочнения металлических изделий |
RU2563572C1 (ru) * | 2014-06-11 | 2015-09-20 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский технологический институт ремонта и эксплуатации машинно-тракторного парка" (ФГБНУ ГОСНИТИ) | Способ упрочнения поверхности стальных изделий |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6887411B2 (ja) | 金属成形体の粗面化方法 | |
JP2004520942A (ja) | 表面改質法 | |
RU2447012C1 (ru) | Способ получения наноструктурированной поверхности сталей методом лазерно-плазменной обработки | |
GB1587235A (en) | Surface alloying and heat treating processes | |
RU2044105C1 (ru) | Способ поверхностного упрочнения стальных деталей | |
DE3928092A1 (de) | Verfahren zum beschichten von bauteiloberflaechen mit laserstrahlen | |
Tayal et al. | Selective area carburizing of low carbon steel using an Nd: YAG laser | |
RU2105826C1 (ru) | Способ нанесения упрочняющего покрытия на металлические или металлосодержащие поверхности | |
RU2684176C2 (ru) | Способ лазерного упрочнения поверхности деталей | |
JPS6296663A (ja) | レ−ザビ−ムによる加炭硬化法 | |
JPS63242459A (ja) | 溶射皮膜を利用した溶融金属と異種金属の接合方法 | |
RU2169778C1 (ru) | Способ поверхностной упрочняющей обработки железоуглеродистых сплавов | |
Yu et al. | A preliminary investigation of surface hardening of steel and iron by solar energy | |
JP2664276B2 (ja) | 金属表面硬化方法 | |
KR100282537B1 (ko) | 고온 임펄스 플라즈마에의한 금속 표면개질방법 및 그 장치 | |
RU2215821C2 (ru) | Способ получения металлического покрытия | |
RU2047435C1 (ru) | Способ дуговой сварки с колебаниями электрода | |
RU2069233C1 (ru) | Способ упрочнения поверхности стальных изделий | |
SU643260A1 (ru) | Способ низкотемпературной пайки чугуна | |
KR0160012B1 (ko) | 전자빔을 이용한 탄소강 재료의 표면 경화 방법 | |
GB2160227A (en) | Heat treatment process | |
RU2053080C1 (ru) | Способ сварки стальных изделий по отбортованным кромкам | |
Masse et al. | Laser surface nitriding of Ti-6A1-4V titanium alloy | |
JPH02247091A (ja) | レーザ溶接方法 | |
SU1765257A1 (ru) | Способ получени покрытий |