RU2379376C2 - Способ обработки поверхности стальных изделий - Google Patents
Способ обработки поверхности стальных изделий Download PDFInfo
- Publication number
- RU2379376C2 RU2379376C2 RU2008102527/02A RU2008102527A RU2379376C2 RU 2379376 C2 RU2379376 C2 RU 2379376C2 RU 2008102527/02 A RU2008102527/02 A RU 2008102527/02A RU 2008102527 A RU2008102527 A RU 2008102527A RU 2379376 C2 RU2379376 C2 RU 2379376C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- products
- wear resistance
- carbide
- product
- steel
- Prior art date
Links
Landscapes
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технологиям, обеспечивающим повышение износостойкости поверхностей изделий, и может быть использовано при производстве изделий, работающих в условиях абразивного и гидроабразивного износа, сухого трения при высоких контактных напряжениях. Проводят диффузионное насыщение поверхностей изделий карбидообразующим элементом путем их погружения и выдержки в легкоплавком расплаве, содержащем карбидообразующий элемент, и термообработку при температуре 130-150°С в течение 4-5 часов. Получаются стальные изделия, обладающие высокой износостойкостью.
Description
Изобретение относится к технологиям, обеспечивающим повышение износостойкости поверхностей изделий за счет изменения состава и структуры поверхностных слоев этих изделий, и может быть использовано для повышения износостойкости инструмента, изделий, работающих в условиях абразивного и гидроабразивного износа, сухого трения при высоких контактных напряжениях.
Известны способы повышения износостойкости изделий путем их азотирования, цементации, цианирования [Химико-термическая обработка металлов и сплавов: Справочник / Борисенок Г.В., Васильев Л.А., Ворошнин Л.Г. и др.]. Недостатком этих видов химико-термической обработки является невозможность достижения высокой твердости на поверхности изделий и, как следствие, их высокая износостойкость.
Известен также способ повышения износостойкости изделий за счет осаждения из газовой фазы покрытий на базе нитрида титана [Витязь П.А., Дубровская Г.Н., Кирилюк Л.М. Газофазное осаждение покрытий из нитрида титана. - Минск: Наука и техника, 1983. - 96 с.]. Данное покрытие обладает высокой твердостью, износостойкостью, но имеет и недостатки, связанные с высокой хрупкостью этого покрытия и слабой адгезионной связью покрытия с материалом изделия. Эти явления вызывают растрескивание и выкрашивание покрытий при высоких контактных напряжениях и термоциклировании.
Наиболее близким к заявляемому изобретению является способ диффузионного насыщения титаном из среды легкоплавких растворов [SU 1481263 А1, МПК С23С 10/22, 23.05.1989]. Нанесение покрытий данным способом осуществляется путем выдержки стального изделия в легкоплавком свинцовом или свинцово-висмутовом расплаве, содержащем в растворенном состоянии титан. В результате выдержки стального изделия в расплаве происходит адсорбция титана на поверхности изделия, а также диффузия титана в глубь изделия. При этом, так как титан является сильным карбидообразующим элементом, он забирает углерод из цементита стали и образует собственные карбиды, которые выделяются на поверхности изделия. Карбиды титана обладают очень высокой твердостью, что обеспечивает изделию высокую износостойкость.
Недостатком способа является то, что при образовании карбидов титана происходит отток углерода из стали, приводящий к образованию под поверхностным, износостойким слоем обезуглероженного слоя, обладающего низкой твердостью и прочностью. В результате этого при наличии механического воздействия на поверхность изделия происходит продавливание карбидного слоя, его деформация, растрескивание и выкрашивание. При этом твердые частицы покрытия могут приводить к еще более интенсивному износу трущихся поверхностей. Эта проблема рассматривалась в патенте RU №2293792 C1 и решалась путем цементации изделия перед нанесением покрытия. Недостатками этого способа явились: высокотемпературный нагрев (до 1050°С), энергоемкость процесса, негативное влияние процесса цементации на структуру стали.
Задачей данного изобретения является повышение износостойкости стального изделия при больших контактных напряжениях.
Техническим результатом является исключение образования под износостойким карбидным слоем мягкого обезуглероженного слоя, снижающего износостойкость стального изделия.
Поставленная задача решается тем, что в заявляемом способе повышения износостойкости стальных изделий, включающем диффузионное насыщение поверхности стальных изделий карбидообразующими элементами, после нанесения покрытий изделие подвергают термообработке длительностью 4-5 часов при температуре 130-150°С.
При формировании покрытий на базе сильных карбидообразующих элементов под покрытием образуется мягкий обезуглероженный слой, который насыщается углеродом при последующей термообработке за счет углерода основного материала. Это объясняется тем, что за счет проведения последующей термообработки происходит увеличение концентрации углерода в обезуглероженном слое изделия за счет диффузии углерода из основного материала. Благодаря введению в технологический процесс стадии термообработки покрытых деталей (новой совокупности существенных признаков заявляемого изобретения) исключается продавливание карбидного слоя, его растрескивание и выкрашивание при механическом воздействии на изделие. Таким образом, происходит повышение износостойкости изделия, воспринимающего высокие контактные нагрузки.
Способ осуществляется следующим образом.
Пример 1. Ножовочные полотна для слесарной обработки металлов, изготовленные из стали Х6ВФ, подвергались диффузионному титанированию в среде легкоплавких растворов. При этом для оценки эффективности предлагаемой технологии диффузионное титанирование полотен проводилось как без последующей термообработки, так и с термообработкой покрытого изделия в соответствии с предлагаемым способом.
Диффузионное титанирование ножовочных полотен осуществлялось путем погружения и выдержки их в легкоплавком расплаве, состоящем из сплава, содержащего 55% свинца, 45% висмута, с 3% добавкой титана. Температура насыщения составляет 1100°С, продолжительность выдержки 0,5 часа. Термообработка проводилась при температуре 150°С с выдержкой 4 часа.
В результате нанесения титана на поверхности полотен образовалось покрытие, представляющее собой слой, состоящий из карбидов титана толщиной 3-5 мкм. На полотнах без термообработки под карбидным слоем наблюдается обезуглероженный слой толщиной 30-40 мкм, имеющий пониженную твердость. Так, если твердость основы составляла H50 5800 МПа, то обезуглероженного - Н50 4200 МПа, а покрытия - Н50 24000 МПа. При использовании предлагаемой технологии обезуглероженный слой под покрытием насытился углеродом основного материала до твердости Н50 5750 МПа, что исключило продавливание карбидного слоя при воздействии механической нагрузки на изделие.
Отсутствие обезуглероженного слоя у полотен, обработанных по предлагаемому способу, привело к повышению износостойкости ножовочных полотен до 10 раз.
Аналогичное повышение износостойкости наблюдается и при насыщении поверхности сталей вольфрамом, хромом и другими карбидообразующими элементами.
Таком образом, предложенный способ, включающий проведение термообработки после диффузионного насыщения поверхности стальных изделий карбидообразующими элементами, позволяет получить высокую износостойкость стальных изделий, испытывающих в процессе эксплуатации механические нагрузки, за счет исключения образовавшегося под твердым карбидным покрытием мягкого, обезуглероженного слоя.
Claims (1)
- Способ обработки поверхностей стальных изделий, включающий диффузионное насыщение поверхностей изделий карбидообразующим элементом путем их погружения и выдержки в легкоплавком расплаве, содержащем карбидообразующий элемент, и проведение термообработки изделий, отличающийся тем, что термообработку проводят при температуре 130-150°С в течение 4-5 ч.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008102527/02A RU2379376C2 (ru) | 2008-01-22 | 2008-01-22 | Способ обработки поверхности стальных изделий |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008102527/02A RU2379376C2 (ru) | 2008-01-22 | 2008-01-22 | Способ обработки поверхности стальных изделий |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2008102527A RU2008102527A (ru) | 2009-07-27 |
RU2379376C2 true RU2379376C2 (ru) | 2010-01-20 |
Family
ID=41048086
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008102527/02A RU2379376C2 (ru) | 2008-01-22 | 2008-01-22 | Способ обработки поверхности стальных изделий |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2379376C2 (ru) |
-
2008
- 2008-01-22 RU RU2008102527/02A patent/RU2379376C2/ru not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2008102527A (ru) | 2009-07-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8877296B2 (en) | Method for producing a brake disc | |
JP2017523353A (ja) | 自動車用ブレーキディスク | |
EP2703516B1 (en) | Manufacturing method of cast-iron vehicular disc brake rotor | |
KR101615613B1 (ko) | 서밋 용사분말, 용융금속도금 배스용 롤 및 용융금속도금 배스 중 부품 | |
RU2428503C2 (ru) | Способ поверхностного легирования деталей из стали 40 | |
RU2293792C1 (ru) | Способ повышения износостойкости стальных изделий | |
EP0077703B1 (fr) | Revêtement à base de chrome pour acier résistant à l'usure et procédé de préparation | |
RU2379376C2 (ru) | Способ обработки поверхности стальных изделий | |
RU2679318C1 (ru) | Способ диффузионного насыщения изделий из аустенитных сталей | |
RU2629139C1 (ru) | Способ формирования покрытия на поверхности детали | |
RU2439171C2 (ru) | Способ обработки чугунных изделий | |
EP2689042B1 (fr) | Procede de traitement d'une piece telle qu'un pignon | |
Triwiyanto et al. | Low temperature thermochemical treatments of austenitic stainless steel without impairing its corrosion resistance | |
RU2297310C2 (ru) | Способ нанесения наплавки лучом лазера | |
CN109735796B (zh) | 一种抑制高铬高钴渗碳钢网状碳化物组织并提高渗碳速度的渗碳方法 | |
JP4929093B2 (ja) | 高硬度、耐摩耗性部品およびその製造方法 | |
Yaghmazadeh et al. | Surface hardening of AISI H13 steel using pulsed plasma electrolytic carburizing (PPEC) | |
RU2618289C1 (ru) | Способ повышения износостойкости изделий из твердых сплавов | |
JP2009108411A (ja) | ステンレス鋼製の加工品の表面硬化方法及び該方法の実施のための溶融塩 | |
RU2631551C1 (ru) | Способ повышения износостойкости изделий из твердых сплавов | |
Zenker | Combined surface heat treatment: state–of–the–art | |
RU2789642C1 (ru) | Способ химико-термической обработки твердосплавных пластин | |
FR3105262A1 (fr) | Procédé et installation de traitement d’une pièce en métal ferreux | |
Widi et al. | Surface microporous formation on AISI 4140 using combination of diffusion treatment after nitriding gas in muffle reactor | |
JP2007113105A (ja) | 局部加熱による被覆・積層処理剤の拡散浸透表面改質プロセス |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20130213 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210123 |