SU1082840A1 - Способ комбинированной обработки деталей узлов трени - Google Patents

Abstract

СПОСОБ КОМБИНИРОВАННОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЖЙ УЗЛОВ ТРЕНИЯ, включающий силицирование и последующее насьщение антифрикционным материалом , отличающийс  тем, что, с целью упрощени  технологии и повышени  эксплуатационной стойкости , после силицировани  производ т изотермическую закалку, в процессе которой производ т насыщение антифрикционтгым материалом.

Description

х

о

00

о Изобретение относитс  к химикотермической обработке изделий из сплавов на основе железа, предназначаетс  дл  деталей, работающих в услови х трени , в частности в подшипниках скольжени , и может быть использовано различными предпри тидми машиностроительного профил  и ремонтньми службами заводов. Известен способ создани  антифрик ционного покрыти  на железе и его сплавах, по которому обрабатывающую поверхность подвергают диффузионному силицированию, затем после протравли вани  кислотой или хлористым цинком залужйвают и на луженук) поверхность нанос т слой ан.тифрикционного металла Ci 2. Недостатками указанного способа  вл ютс  технологическа  сложность, вследствие промежуточных операций, св занных с лужением, а также низка  несуща  способность и прочность изделий , так как в результате операций , составл ющих известный способ, происходит полный отжиг всего издели Известен способ обработки деталей узлов трени , по которому поверхност деталей подвергают диффузионной мета лизации кремнием,, а затем - газовой цементации. Поверхностный слой, сфор рованный при диффузионном насыщении с применением кремни , имеет пористое строение и поэтому последукица  ц ментаци  приводит к наполнению порис той поверхности чистьм углеродом. Та ка  поверхность хорошо адсорбирует смазку и обладает улучшенными антифрикционными свойствами в режиме граничного трени  С2 3. Недостатками известного способа   л ютс  больша  длительность вторично обработки и силицированных деталей, что значительно усложн ет и удорожае технологию, а также отжиг и перегрев сердцевины деталей, привод щие к сни жениш их механических характеристик. Дл  исправлени  указанных дефектов необходимо последующее термическое улучшение, еще более усложн ющее про цесс обработки. Цель изобретени  - упрощение технологии и првьш1ение эксплуатационной стойкости. Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу комбинированной обработки деталей узлов трени , включающему силицирование и последующее насыщение антифрикционным материалом, после силицировани  производ т изотермическую закалку, в процессе которой производ т насыщение антифрикционным материалом . Достаточно высока  теплопроводность расплава обеспечивает быстрое и равномерное охлаждение в интервале 650-400°С, когда аустенит наименее устойчив, привод  тем самым к бейнитным превращени м в подслойной зоне, обогащенной углеродом , вытесненным туда в процессе силицировани , и в сердцевине стали . Взаимодейству  с раскаленной пористой силицированной поверхностью , металл из расплава осаждаетс  на ней как за счет наполнени  пор, так и в результате взаимодействи  с силицированной поверхностью по диффузионна-дислокационному механизму. Пример 1. Производ т обработку образцов из стали 45. После силицировани  в активной смеси при на образцах получают силицированкый слой толщиной 0,4-0,45 мм с пористостью около 20%. Образцы подвергают закалке с 850 С в расплав баббита Б83, наход щийс  при 390 С (перва  парти ) и подвергают газовой цементации в ретортной печи 3 ч (втора  парти ). После 40 мин вьщержки в баббите на поверхности образцов первой партий обнаруживают несплошной слой, состо щий из частиц баббита, прочносцепленных с поверхностью в местах выхода ча нее пор силицированного сло . Твердость, опр(гделенна  на поперечном к поверхности шлифе, составит 34-36 НВС в сердцевине образца и 45-47 НВС в подслойной зоне. Испытани  образцов обеих партий осуществл ют в услови х сухого трени  и трени  со смазкой в паре с контртелом из закаленной стали У8. При обоих видах испытаний коэффициент трени  на стадии приработки на закаленных образцах в 1,5-2 раза ниже, чем у цементированных, а весовой износ в 2,7-3 раза меньше. Увеличение удельной нагрузки показывает , что задиры и схватывание у образцов второй партии наступают при 6-7 МПа, а у образцов первой партии - при 10-11 МПа. Пример 2. Производ т обаботку образцов призматической формы из стали У8. Все образцы подвергают диффузионному хромосилицированию, в результате чего на них образуетс  слой пористостью 10-15%, содержащий у поверхности по данным спектрального анализа Л14% кремни  и 7% хрома. Затем одну партию образцов подвергают газовой цементации, а вторую - закалке в сплав Вуда, наход щийс  при . Затем образцы подвергают испытани м на износ по схеме вращающийс  диск - плоскость, предусмотренной ГОСТ 23.204.78, при разгрузке 30 кгс без смазки. Цементированные образцы демонстрируют задир в начале испытани , а на закаленных в сплав Вуда определ ют показатель интенсивности изнашивани  1,95x10 .

Пример 3. Производ т обработку серого чугуна с феррито-перлит ной матрицей. В результате силицировани  на образцах сформируетс  диффузионный слой толщиной более 1 мм с содержанием кремни  у поверхности и с пластинами Графита, увеличенными по сравнению с сердцевиной. Часть образцов подвергают закалке в расплав свинца, наход щийс  при . Испытание на трение с возвратно-поетупательным движением образцо по стали У8 со скоростью 0,05 м/с показывает, что весовой износ закаленных в свинец образцов в 6-8 раз .

меньше, чем у необработанных.

Предлагаемый способ позвол ет производить обработку деталей различных форм и размеров с минимально возможным расходом антифрикционных металлов в зависимости от вида диаграммы распада аустенита сталей, из которых изготавливаютс  обрабатываемые издели , закалка может производитьс  в сплавы, имеющие температуры плавлени  различные (легкоплавкиеj начина  со сплава Вуда, типографские цинковые, баббиты и также специальные сплавы, образующие легкоплавкие эвтектики). .

По сравнению с известными методами , изобретение позвол ет сочетать .высокие механические свойства деталей с простой и недорогосто щей технологией их обработки, что значительно расшир ет диапазон возможного примейени  антифрикционных металлических покрытий.

При использовании изобретени  увеличиваетс  ресурс работы узлов и машин в целом, сокращаютс  расходы на приработку деталей, а так-f же во многих случа х вследствие исключени  дорогосто щих антифрикционных сплавов, которые могут быть заменены дешевыми конструкционными материалами.

Claims (1)

1. СПОСОБ КОМБИНИРОВАННОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ УЗЛОВ ТРЕНИЯ, включающий силицирование и последующее насыщение антифрикционным материалом, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии и повышения эксплуатационной стойкости, после силицирования производят изотермическую закалку, в процессе которой производят насыщение антифрикционным материалом.

   >