RU2122036C1 - Method of surface hardening of article involving electric-contact heating - Google Patents
Method of surface hardening of article involving electric-contact heating Download PDFInfo
- Publication number
- RU2122036C1 RU2122036C1 RU97111907A RU97111907A RU2122036C1 RU 2122036 C1 RU2122036 C1 RU 2122036C1 RU 97111907 A RU97111907 A RU 97111907A RU 97111907 A RU97111907 A RU 97111907A RU 2122036 C1 RU2122036 C1 RU 2122036C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- product
- graphite
- elastic graphite
- plate
- electrode
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области металлургии, в частности к способам поверхностной термической и химико-термической обработке металлов и сплавов, и может быть использовано для поверхностного упрочнения таких изделий, как поршневые кольца и втулки цилиндров ДВС, валы, шестерни, червяки, а также и других изделий, для которых требуется местное поверхностное упрочнение. The invention relates to the field of metallurgy, in particular to methods of surface thermal and chemical-thermal treatment of metals and alloys, and can be used for surface hardening of products such as piston rings and cylinder liners of ICE, shafts, gears, worms, as well as other products for which local surface hardening is required.
Известен способ обработки режущего инструмента, включающий электроимпульсный нагрев и термообработку, отличающийся тем, что элетроимпульсный нагрев проводят при установке торцевой режущей кромки инструмента на вольфрамовом элементе электроконтактного зажима в интервале температур 120-420oC при одноразовом импульсе тока длительностью 0,06-0,05 с (авторское свидетельство СССР N 933845, кл. C 21 D 9/22, Способ обработки режущего инструмента, Бюллетень изобретений N 12, опубл. 30.03.93).A known method of processing a cutting tool, including electric pulse heating and heat treatment, characterized in that the electric pulse heating is carried out by installing the end cutting edge of the tool on a tungsten element of the electrical contact clamp in the temperature range 120-420 o C with a one-time current pulse of 0.06-0.05 c (USSR author's certificate N 933845, class C 21
Недостаток способа состоит в невозможности управления температурным полем при поверхностном упрочнении металлических изделий, например поршневых колец, что приводит к недопустимому повреждению поверхности изделия и требует дополнительной механической обработки (например, заточка инструмента в известном изобретении). Кроме того, указанным способом невозможно проводить непрерывные процессы электроконтактной закалки протяженных поверхностей. The disadvantage of this method is the inability to control the temperature field during surface hardening of metal products, for example piston rings, which leads to unacceptable damage to the surface of the product and requires additional machining (for example, sharpening a tool in the known invention). In addition, in this way it is impossible to conduct continuous processes of electrical contact hardening of extended surfaces.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ электроконтактного нагрева, используемый в устройстве электроконтактного нагрева для перемещаемых изделий круглого профиля и заключающийся в заполнении камеры, выполняющей функцию электрода, слоем порошка из электропроводящего материала, например графита (Авторское свидетельство СССР N 693545, кл. C 21 D 1/40, Устройство электроконтактного нагрева для перемещаемых изделий круглого профиля, Бюл. изобр. N 39, опубл 25.10.79). Closest to the technical nature of the present invention is the method of electric contact heating used in the device of electric heating for moving round-shaped products and consisting in filling the chamber, which acts as an electrode, with a layer of powder from an electrically conductive material, such as graphite (USSR Author's Certificate N 693545, cl. C 21
Недостаток способа состоит в технической трудности создания надежного электрического контакта между изделием - порошковым графитом- токоподводящим электродом, поэтому приходится прибегать к сложным техническим приемам, например вибрации порошка, как в рассматриваемом изобретении. Кроме того, использование графитового порошка в качестве токопередающей среды не позволяет осуществлять процессы местной электроконтактной закалки изделий сложной формы. И, наконец, существенным недостатком как аналога, так и прототипа являются значительные потери электрической мощности в токоподводящих и токопередающих частях устройств из-за ненадежности электрических контактов. The disadvantage of this method lies in the technical difficulty of creating reliable electrical contact between the product — powder graphite — and the current-conducting electrode; therefore, it is necessary to resort to complicated technical methods, for example, vibration of the powder, as in the present invention. In addition, the use of graphite powder as a conductive medium does not allow the processes of local contact hardening of complex products. And, finally, a significant drawback of both the analogue and the prototype is the significant loss of electrical power in the current-carrying and current-transmitting parts of the devices due to the unreliability of the electrical contacts.
Наиболее близким к предложенному способу является способ, описанный в авторском свидетельстве SU 1779695 AI, М.кл. C 21 D 1/40 от 07.12. 92. Способ заключается в пропускании тока через токопроводящие элементы и участок детали. Closest to the proposed method is the method described in the copyright certificate SU 1779695 AI, M.cl. C 21
Недостатком способа является то, что обрабатываемые изделия имеют низкое электросопротивление и для быстрого нагрева участка поверхности изделия требуется подводить к изделию большие токи, что может привести к переплаву изделия в месте его контакта с токоподводом. Кроме того, этот способ неприменим для изделий с малым поперечным сечением, например для поршневых колец. The disadvantage of this method is that the processed products have low electrical resistance and for rapid heating of the surface area of the product, it is necessary to supply high currents to the product, which can lead to remelting of the product at its contact with the current lead. In addition, this method is not applicable for products with a small cross-section, for example for piston rings.
Технический результат настоящего изобретения - понижение энергоемкости процесса поверхностного упрочнения изделий, стабилизация параметров процесса и создания условий для местного введения в поверхность высокой тепловой мощности. The technical result of the present invention is to reduce the energy intensity of the process of surface hardening of products, stabilization of the process parameters and the creation of conditions for the local introduction of high thermal power into the surface.
Технический результат достигается тем, что в способе поверхностной закалки электроконтактным нагревом, включающем размещение вставки из графита между обрабатываемой поверхностью изделия и электродом, пропускание электрического тока через изделие и электрод, согласно изобретению в качестве вставки выбирают пластину эластичного графита со сжимаемостью 1,0 - 1000% и восстанавливаемостью формы 1,0-95%. The technical result is achieved by the fact that in the method of surface hardening by electric contact heating, which includes placing an insert of graphite between the treated surface of the product and the electrode, passing electric current through the product and the electrode, according to the invention, an elastic graphite plate with compressibility of 1.0 - 1000% is selected as an insert and recoverability of the form of 1.0-95%.
Технический результат достигается, в частности, тем, что эластичный графит легируют химическими элементами и/или химическими соединениями; при этом в качестве легирующих добавок вводят бор, или азот, и/или никель, и/или медь, и/или молибден, и/или алюминий при содержании 0,1-20,0 мас.% добавки относительно 100 мас.% эластичного графита. The technical result is achieved, in particular, in that elastic graphite is alloyed with chemical elements and / or chemical compounds; however, boron, or nitrogen, and / or nickel, and / or copper, and / or molybdenum, and / or aluminum are introduced as alloying additives with a content of 0.1-20.0 wt.% of the additive relative to 100 wt.% of elastic graphite.
Технический результат достигается, в частности, тем, что электрод выполняют в виде ролика и ролик перемещают вдоль пластины; при этом, в частности, для изделия цилиндрической формы его вращают относительно продольной оси, а электрод в виде ролика устанавливают вдоль поперечной оси изделия. The technical result is achieved, in particular, by the fact that the electrode is made in the form of a roller and the roller is moved along the plate; however, in particular, for a product of cylindrical shape, it is rotated relative to the longitudinal axis, and the electrode in the form of a roller is installed along the transverse axis of the product.
Технический результат достигается, в частности, тем, что толщину пластины выбирают в пределах 0,05-3,0 мм при плотности эластичного графита 0,1-3,2 г/см3; при этом удельное электросопротивление пластины вдоль направления пропускания электрического тока выбирают более высоким по сравнению с перпендикулярным к нему направлением при соотношении указанных электросопротивлений в пределах 2,0-1000.The technical result is achieved, in particular, by the fact that the thickness of the plate is selected in the range of 0.05-3.0 mm with a density of elastic graphite of 0.1-3.2 g / cm 3 ; wherein the electrical resistivity of the plate along the direction of transmission of electric current is chosen higher than the direction perpendicular to it with a ratio of the indicated electrical resistivity in the range of 2.0-1000.
Ниже на фиг. 1-6 приведены принципиальные схемы осуществления предлагаемого изобретения. Below in FIG. 1-6 are schematic diagrams of an embodiment of the invention.
Во всех предлагаемых схемах применения изобретения между обрабатываемым изделием 1 и электродом 2 (или 3 - фиг. 5 - 8) в соответствии с изобретением вводят пластину 3 (или 2 - фиг. 5-8); затем осуществляют относительное перемещение изделия, электрода и пластины с одновременной подачей электрического напряжения на токоподводы. In all proposed application schemes of the invention, a plate 3 (or 2 - Figs. 5-8) is introduced between the
Заявляемые в изобретении свойства пластины эластичного графита между изделием и электродом обеспечивают достижение целей изобретения. При этом регулировка свойств слоя пластичного графита обеспечивает регулируемое падение электрического потенциала в указанном слое, а тем самым и регулируемую глубину прогрева обрабатываемого изделия и требуемые свойства закаливаемой поверхности. При этом, как и при лазерной обработке поверхности металлов, закалка нагретого поверхностного слоя изделия происходит за счет теплоотвода внутрь изделия от нагретой поверхности. The inventive properties of the elastic graphite plate between the product and the electrode achieve the objectives of the invention. In this case, the adjustment of the properties of the layer of plastic graphite provides an adjustable drop in the electric potential in the specified layer, and thereby an adjustable heating depth of the workpiece and the required properties of the hardened surface. At the same time, as with laser processing of the metal surface, the quenching of the heated surface layer of the product occurs due to heat removal into the product from the heated surface.
Заявляемые в изобретении пределы свойств эластичного графита по сжимаемости в пределах 1,0-1000% и восстанавливаемости формы в пределах 1,0-95% являются основными характеристиками, обеспечивающими достижение целей изобретения. При этом нижний предел сжимаемости 1,0% соответствует минимальному напряжению, используемому для нагрева поверхности, в 10 В и минимальной силе тока при этом нагреве, в результате происходит минимальная величина передачи теплового потока от графита поверхности изделия. При значениях сжимаемости менее 1,0% нарушается постоянство контактного перехода между графитом и изделием и наблюдается разброс данных по глубине закалки поверхности, что соответствует понижению качества обработки поверхности. The claimed properties of elastic graphite in terms of compressibility in the range of 1.0-1000% and moldability in the range of 1.0-95% are the main characteristics that achieve the objectives of the invention. Moreover, the lower compressibility limit of 1.0% corresponds to the minimum voltage used to heat the surface, 10 V and the minimum current strength during this heating, as a result, the minimum heat transfer from the graphite of the product surface occurs. When the compressibility values are less than 1.0%, the constancy of the contact transition between graphite and the product is violated and there is a spread of data on the surface hardening depth, which corresponds to a decrease in the quality of surface treatment.
Максимальная величина сжимаемости в 1000% соответствует приложению к поверхности изделия максимальной нагрузки, при которой еще не наблюдается пластической деформации изделия и изменения формы обрабатываемой поверхности. The maximum compressibility of 1000% corresponds to the application of the maximum load to the surface of the product, at which plastic deformation of the product and a change in the shape of the processed surface are not yet observed.
Минимальное значение восстанавливаемости формы в 1,0% соответствует достаточной механической прочности пластины из эластичного графита, при которой сохраняется постоянный электрический контакт между пластиной и изделием; при уменьшении значений восстанавливаемости формы до величин менее 1,0% также ухудшается качество обработки из-за нарушения контакта пластины с поверхностью изделия. The minimum value of the mold recoverability of 1.0% corresponds to the sufficient mechanical strength of the plate of elastic graphite, which maintains constant electrical contact between the plate and the product; by reducing the values of mold recovery to values less than 1.0%, the quality of processing also deteriorates due to a violation of the contact of the plate with the surface of the product.
Максимальное значение восстанавливаемости формы в 95% соответствует наиболее жестким состояниям эластичного графита и соответствует случаям передачи наименьшей тепловой энергии в поверхность изделия, но, однако, при наименьшем расходе эластичного графита. Подобный графит целесообразно применять при электроконтактной закалке с получением закаленных слоев до 0,1-0,2 мм; а с другой стороны, в случаях легирования поверхности добавки химических элементов через слой эластичного графита. При этом величины восстанавливаемости формы более 95% практически нецелесообразны из-за технической сложности получения подобных эластичных графитов. The maximum value of mold recoverability of 95% corresponds to the most severe conditions of elastic graphite and corresponds to the cases of transfer of the least heat energy to the surface of the product, but, however, with the least consumption of elastic graphite. It is advisable to use such graphite in electrical contact hardening with obtaining hardened layers up to 0.1-0.2 mm; and on the other hand, in cases of alloying the surface of the additive of chemical elements through a layer of elastic graphite. Moreover, the values of the form recoverability of more than 95% are practically impractical due to the technical complexity of obtaining such elastic graphites.
Регулировка указанных основных характеристик эластичного графита для достижения целей изобретения достигается прежде всего за счет введения в него легирующих добавок в виде химических элементов и/или химических соединений. The adjustment of these basic characteristics of elastic graphite to achieve the objectives of the invention is achieved primarily through the introduction of alloying additives in it in the form of chemical elements and / or chemical compounds.
В качестве указанных добавок могут быть использованы аморфный бор и/или карбид бора, или хлористый аммоний, или тиомочевина, и/или порошок никеля, и/или окись никеля, и/или порошок меди и/или окись меди, и/или порошок алюминия (например, в виде САП.а), и/или порошок молибдена, и/или порошок окиси молибдена. В зависимости от технологии электроконтактной закалки поверхности может применяться эластичный графит с объемным или поверхностным легированием; при этом нижний предел легирующей добавки в 0,1 мас.% соответствует нижнему пределу восстанавливаемости формы при сжимаемости в заявленных пределах, а верхний предел легирующей добавки в виде химических элементов или их соединений выбирают с учетом сохранения достаточной электропроводности в эластичном графите и на границе графит-изделие при легировании химическими соединениями или с учетом сохранения достаточного электросопротивления эластичного графита при легировании его металлами. При этом верхний предел в 20 мас. % соответствует указанным условиям, а превышение указанного предела ухудшает качество электроконтактной закалки поверхности. Amorphous boron and / or boron carbide or ammonium chloride or thiourea and / or nickel powder and / or nickel oxide and / or copper powder and / or copper oxide and / or aluminum powder can be used as these additives (for example, in the form of SAP.a), and / or molybdenum powder, and / or molybdenum oxide powder. Depending on the technology of surface contact hardening, elastic graphite with volume or surface alloying can be used; the lower limit of the dopant in 0.1 wt.% corresponds to the lower limit of the form recoverability with compressibility within the declared limits, and the upper limit of the dopant in the form of chemical elements or their compounds is chosen taking into account the preservation of sufficient electrical conductivity in elastic graphite and on the graphite boundary product when alloyed with chemical compounds or taking into account the preservation of sufficient electrical resistance of elastic graphite when alloyed with metals. Moreover, the upper limit of 20 wt. % corresponds to the specified conditions, and exceeding the specified limit affects the quality of surface contact hardening.
Для выполнения поставленного в изобретении технического результата электрод, как правило, выполняют в виде ролика и указанный ролик перемещают вдоль пластины эластичного графита; при этом, например, для изделий цилиндрической формы указанное изделие вращают относительно продольной оси, а электрод, выполняемый в виде ролика, устанавливают вдоль поперечной оси изделия (фиг.3-6). To accomplish the technical result set in the invention, the electrode is, as a rule, made in the form of a roller and said roller is moved along the elastic graphite plate; however, for example, for products of cylindrical shape, the specified product is rotated relative to the longitudinal axis, and the electrode, made in the form of a roller, is installed along the transverse axis of the product (Fig.3-6).
Во всех вариантах реализации способа толщину указанной пластины выбирают в пределах 0,05-3,0 мм при плотности эластичного графита в пределах 0,1-3,2 г/см3; при этом указанные пределы связаны друг с другом таким образом, что нижнему пределу толщины пластины 0,05 мм соответствует верхний предел прочности и наоборот. Выход параметров пластины за указанные пределы ухудшает качество электроконтактной закалки и приводит к излишнему расходу материалов. При этом также учитывается, что верхний предел плотности эластичного графита в 3,2 г/см3 соответствует максимальной допустимой концентрации металлов в эластичном графите.In all variants of the method, the thickness of the specified plate is selected in the range of 0.05-3.0 mm with a density of elastic graphite in the range of 0.1-3.2 g / cm 3 ; however, these limits are related to each other so that the lower limit of the thickness of the plate 0.05 mm corresponds to the upper limit of strength and vice versa. Exit of the plate parameters beyond the specified limits affects the quality of electrical contact hardening and leads to excessive consumption of materials. It is also taken into account that the upper limit of the density of elastic graphite at 3.2 g / cm 3 corresponds to the maximum permissible concentration of metals in elastic graphite.
При всех указанных ограничениях в реализации изобретения основным контрольным критерием является соотношение удельных электросопротивлений вдоль направления пропускания электрического тока в пластине и в перпендикулярном к нему направлении; при этом соотношение указанных электросопротивлений выбирают в пределах 2,0-1000, нижний предел 2,0 соответствует максимально допустимой концентрации металлов в пластине эластичного графита, а верхний предел 1000 соответствует минимально допустимой сжимаемости пластины эластичного графита. With all these limitations in the implementation of the invention, the main control criterion is the ratio of electrical resistivity along the direction of transmission of electric current in the plate and in the direction perpendicular to it; the ratio of the indicated electrical resistances is chosen in the range of 2.0-1000, the lower limit of 2.0 corresponds to the maximum allowable concentration of metals in the elastic graphite plate, and the upper limit of 1000 corresponds to the minimum allowable compressibility of the elastic graphite plate.
Предлагаемое изобретение может быть использовано при местной электроконтактной закалке изделий из стали, чугуна, меди, никеля, молибдена, вольфрама и химических соединений на их основе. The present invention can be used for local electrical contact hardening of products from steel, cast iron, copper, nickel, molybdenum, tungsten and chemical compounds based on them.
В заявляемых пределах может быть достигнута скорость электроконтактной закалки поверхности от 10 мм/с(фиг.6) при обработке стальных массивных изделий, до 200 мм/с (фиг.7,8) при обработке проволоки с дополнительным внешним теплосъемом. Within the claimed limits, a surface contact hardening rate of 10 mm / s (Fig. 6) can be achieved when processing massive steel products, up to 200 mm / s (Fig. 7.8) when processing wire with additional external heat removal.
При этом вводимая в поверхность тепловая мощность может изменяться от 1 кДж/см2 при обработке, например, чугунных поршневых колец, до 10-20 кДж/см2 при обработке, например, червяков и проволоки.In this case, the thermal power introduced into the surface can vary from 1 kJ / cm 2 when processing, for example, cast-iron piston rings, to 10-20 kJ / cm 2 when processing, for example, worms and wire.
Для пояснения изобретения приводим следующие примеры. To illustrate the invention, the following examples.
Пример 1. Example 1
Маслосъемные и компрессионные поршневые кольца из серого чугуна (Химический состав (в%): C 3,1-3,7; P-max 0,4; V-max 0,3; Cu 0,7-1,3; Si 2,3-3,1; S-max 0,1; Mo 0,7-1,2; Mn 0,5-0,8; Cr 0,3-0,7; Ni 0,4-0,9) диаметром 280 мм и шириной 8 мм ОАО "Коломенский завод" были подвергнуты электроконтактной поверхностной закалке СВАН-процессом по схеме, представленной на фиг. 3, где 1-поршневое кольцо, 2-токоподводящий ролик, 3-слой эластичного графита. При этом подаваемое напряжение изменялось в пределах 2-10 В, а сила тока в контакте - 300-1000 А. Скорость обработки поверхности кольца изменялась в пределах 80-140 мм/с. Oil scraper and compression piston rings made of gray cast iron (Chemical composition (%): C 3.1-3.7; P-max 0.4; V-max 0.3; Cu 0.7-1.3;
В табл. 1 приведены результаты обработки в зависимости от свойств использованной пластины эластичного графита. In the table. 1 shows the processing results depending on the properties of the used elastic graphite plate.
Из приведенных в табл.1 данных следует, что оптимальные результаты по повышению поверхностной твердости достигаются при определенных свойствах пластины эластичного графита. Так, в частности, при излишней сжимаемости графита имеет место низкая восстанавлиемость формы. При этом наблюдается местный перегрев поверхности с ее оплавлением, что делает нетехнологичным применение предлагаемого способа упрочнения поверхности. From the data given in Table 1, it follows that optimal results in increasing the surface hardness are achieved with certain properties of the elastic graphite plate. So, in particular, with excessive compressibility of graphite, there is a low form recovery. At the same time, local overheating of the surface with its fusion is observed, which makes the application of the proposed method of surface hardening non-technological.
Требуемая глубина упрочнения достигается варьированием указанных параметров обработки: подаваемого напряжения, силы тока и скорости перемещения изделия и контакта. The required depth of hardening is achieved by varying the specified processing parameters: the applied voltage, current strength and speed of movement of the product and the contact.
Пример 2. Example 2
Маслосъемные кольца, описанные в примере 1 и обрабатываемые по той же схеме, подвергались электроконтактной закалке поверхности при переменном легировании пластины эластичного графита толщиной 0,3 мм. При этом подаваемое напряжение, сила тока в контакте и скорости обработки поверхности варьировались в тех же пределах, что и в примере 1, что обеспечивало равномерную передачу электрического импульса между токопроводящим роликом и обрабатываемой поверхностью (табл.2). The oil scraper rings described in Example 1 and processed in the same way were subjected to surface contact hardening with alternating alloying of a 0.3 mm thick elastic graphite plate. In this case, the applied voltage, current strength in the contact, and surface treatment speeds varied within the same limits as in Example 1, which ensured uniform transmission of the electric pulse between the conductive roller and the treated surface (Table 2).
Из приведенных в табл.2 данных следует, что дополнительное легирование пластины эластичного графита различными элементами приводит к дополнительному изменению свойств обрабатываемой поверхности. From the data given in Table 2, it follows that additional alloying of the elastic graphite plate with various elements leads to an additional change in the properties of the treated surface.
Так, в частности, легирование графита карбидом бора приводит к появлению в обработанной поверхности фазы Fe2B с повышением твердости и коррозионной стойкости обработанной поверхности. При этом следует отметить, что фаза выявляется при понижении скоростей обработки поверхности до 3-15 мм/с, когда общая глубина упрочненного слоя может достигать 2,0-3,0 мм. При избытке карбида бора (21 ат.%) в эластичном графите наблюдается неоднородность обработки, что связано с неоднородностью распределения бора в пластине графита.Thus, in particular, alloying graphite with boron carbide leads to the appearance of a Fe 2 B phase in the treated surface with an increase in hardness and corrosion resistance of the treated surface. It should be noted that the phase is detected when the surface treatment speeds are reduced to 3-15 mm / s, when the total depth of the hardened layer can reach 2.0-3.0 mm. With an excess of boron carbide (21 at.%) In the elastic graphite, processing heterogeneity is observed, which is associated with the heterogeneity of the boron distribution in the graphite plate.
То же самое следует отметить для случая легирования поверхности металлами, например (Ni+Cu+Al), когда ухудшение качества обработки связано с неоднородностью легирования графитовой полосы металлами. The same should be noted for the case of alloying the surface with metals, for example (Ni + Cu + Al), when the deterioration in the quality of processing is associated with the heterogeneity of alloying the graphite strip with metals.
Из приведенных данных также следует что применение легированной графитовой пластины для обработки поверхности целесообразно при получении более глубоких слоев. При малой глубине упрочнения, что характерно для поршневых колец, рекомендуется применять нелегированную графитовую пластину. From the above data it also follows that the use of a doped graphite plate for surface treatment is advisable in obtaining deeper layers. With a shallow hardening depth, which is typical for piston rings, it is recommended to use undoped graphite plate.
Пример 3. Example 3
В этом примере объединены исследованные варианты применения изобретения по схемам, приведенным на фиг.6-8, целью которых является получение глубоких слоев электроконтактной закалки и даже сквозного прогрева тонких изделий (например, проволоки) при электроконтактной закалке. В этих случаях требуется введение особенно высокой тепловой мощности в поверхность и дополнительное охлаждение обрабатываемой поверхности изделия. In this example, the investigated applications of the invention are combined according to the schemes shown in Fig.6-8, the purpose of which is to obtain deep layers of electrical contact hardening and even through heating of thin products (for example, wire) during electrical contact hardening. In these cases, the introduction of a particularly high thermal power into the surface and additional cooling of the treated surface of the product are required.
Приводимые в табл. 3 варианты обработки были опробованы на червяках из стали 38ХГН (Химический состав (в %): C 0,40; Si 0,25; Mn 0,98; S,P-max 0,035; Cu 0,18; Cr 0,71; Ni 0,88) ОАО "Карачаровский завод" и на проволоке из стали 12Х18Р10Т Московского завода "Серп и Молот". Given in the table. 3 processing options were tested on worms made of 38KhGN steel (Chemical composition (%): C 0.40; Si 0.25; Mn 0.98; S, P-max 0.035; Cu 0.18; Cr 0.71; Ni 0.88) OAO Karacharovsky Zavod and on steel wire 12X18P10T of the Moscow Plant Hammer and Sickle.
В рассматриваемых случаях в табл.3 не приводится твердость поверхности, поскольку здесь важнее распределение микротвердости по сечению упрочненного слоя, которое определяется параметрами дополнительного охлаждения поверхности изделия. При этом подаваемое напряжение и сила тока в контакте соответствовали примеру 1, а применяемые скорости обработки варьировались в пределах 3- 140 мм/с в зависимости от заданной глубины упрочненного слоя. In the cases under consideration, table 3 does not show the surface hardness, since here the distribution of microhardness over the cross section of the hardened layer, which is determined by the parameters of additional cooling of the surface of the product, is more important. In this case, the supplied voltage and current strength in the contact corresponded to Example 1, and the applied processing speeds varied within 3-140 mm / s depending on the given depth of the hardened layer.
Дополнительное охлаждение обрабатываемой поверхности осуществляли обдувкой ее азотом под давлением 0,5-1,0 ати для схемы обработки на фиг. 2-4 или прямым теплоотводом через слой водоохлаждаемого эластичного графита для схем обработки на фиг. 5-6. Additional cooling of the treated surface was carried out by blowing it with nitrogen under a pressure of 0.5-1.0 ati for the processing circuit in FIG. 2-4 or by direct heat removal through a layer of water-cooled elastic graphite for the processing circuits in FIG. 5-6.
Электрическое сопротивление графитовой пластины вдоль и поперек базисных плоскостей определялось при помощи измерителя L, C, R, цифрового типа E7-8. The electrical resistance of the graphite plate along and across the basal planes was determined using a meter L, C, R, digital type E7-8.
В рассмотренных в таблице данных оптимальные результаты для данного изделия были получены для позиций 3 и 8, что указывает на то обстоятельство, что для каждого вида изделий, подвергаемых поверхностной закалке через пластину эластичного графита, должна разрабатываться оптимальная технология упрочнения, сочетающая выбор толщины пластины эластичного графита, ее плотность, подаваемое напряжение и силу тока при обработке поверхности и скорость перемещения обрабатываемой поверхности относительно токоподводящего ролика. При этом характеристики сжимаемости, восстанавливаемости формы пластины эластичного графита и соотношения электросопротивления вдоль и поперек базисных плоскостей графита в пластине используются для контроля и повторяемости результатов применения технологии. In the data considered in the table, the optimal results for this product were obtained for
Приведенные результаты подтверждаются данными предварительных эксплуатационных испытаний, например, поршневых колец на ОАО "Коломенский завод". The above results are confirmed by the data of preliminary operational tests, for example, piston rings at Kolomensky Zavod OJSC.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97111907A RU2122036C1 (en) | 1997-07-08 | 1997-07-08 | Method of surface hardening of article involving electric-contact heating |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97111907A RU2122036C1 (en) | 1997-07-08 | 1997-07-08 | Method of surface hardening of article involving electric-contact heating |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2122036C1 true RU2122036C1 (en) | 1998-11-20 |
| RU97111907A RU97111907A (en) | 1999-02-27 |
Family
ID=20195233
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU97111907A RU2122036C1 (en) | 1997-07-08 | 1997-07-08 | Method of surface hardening of article involving electric-contact heating |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2122036C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2718522C1 (en) * | 2019-11-25 | 2020-04-08 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ) | Method of electric contact thermal strengthening of cutting parts of working tools |
| RU2722958C1 (en) * | 2019-11-25 | 2020-06-05 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ) | Method for thermal hardening of cutting parts of working members |
-
1997
- 1997-07-08 RU RU97111907A patent/RU2122036C1/en active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2718522C1 (en) * | 2019-11-25 | 2020-04-08 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ) | Method of electric contact thermal strengthening of cutting parts of working tools |
| RU2722958C1 (en) * | 2019-11-25 | 2020-06-05 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ) | Method for thermal hardening of cutting parts of working members |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Kumar et al. | Investigating surface properties of OHNS die steel after electrical discharge machining with manganese powder mixed in the dielectric | |
| Kwok et al. | Microstructural and corrosion characteristics of laser surface-melted plastics mold steels | |
| Gill et al. | Investigation of micro-hardness in electrical discharge alloying of En31 tool steel with Cu–W powder metallurgy electrode | |
| RU2122036C1 (en) | Method of surface hardening of article involving electric-contact heating | |
| US4234776A (en) | Method of producing areas of alloy metal on a metal part using electric currents | |
| Bhattacharya et al. | Surface modification of high carbon high chromium, EN31 and hot die steel using powder mixed EDM process | |
| Béjar et al. | Surface hardening of metallic alloys by electrospark deposition followed by plasma nitriding | |
| Kumar et al. | To evaluate the effect of boron carbide (B4C) powder mixed EDM on the machining characteristics of INCONEL-600 | |
| Dayanç et al. | The cathodic electrolytic plasma hardening of steel and cast iron based automotive camshafts | |
| Stachowiak et al. | Surface hardening and deposition of coatings on metals by a mobile source of localized electrical resistive heating | |
| RU2688009C1 (en) | Surface hardening method of steel part | |
| Gadag et al. | Surface properties of laser processed ductile iron | |
| Krastev et al. | Surface modification of steels by electrical discharge treatment in electrolyte | |
| Kumar et al. | Analysis of PMEDM Parameters for the Machining of Inconel-800 Material Using Taguchi Methodology | |
| Ram et al. | Parametric analysis on the effect of cryogenic treatment on the work piece material of EDM process | |
| Smol'nikov et al. | Study of the possibility of liquid boriding of high-speed steels | |
| CIOFU et al. | SUPERFICIAL LAYERS HARDENED BY ELECTRICAL SPARKING. | |
| Thorvald et al. | Deposition of Carbon on the Surface of OHNS Die Steel by Electrical Discharge Machining Process | |
| Sundriyal et al. | Performance enhancements in powder-mixed near-dry electric discharge machining | |
| Kumar | Deposition of Carbon on the Surface of OHNS Die Steel by Electrical Discharge Machining Process | |
| JPS62112761A (en) | Tool steel for warm and hot working | |
| Kumar et al. | Multiresponse optimization of process variables of powder mixed electrical discharge machining on inconel-600 using taguchi methodology | |
| RU2252266C2 (en) | Method of steel items surfaces hardening | |
| Kumari et al. | Role of Surface Cracking and Recast Layer Deposition on Formation of Hardened Layer During EDM of Inconel 825 with Varied Electrode Material | |
| Colaço et al. | Laser surface melting of bearing steels |