SU1650775A1 - Compound for laser alloying of steel products - Google Patents
Compound for laser alloying of steel products Download PDFInfo
- Publication number
- SU1650775A1 SU1650775A1 SU894696173A SU4696173A SU1650775A1 SU 1650775 A1 SU1650775 A1 SU 1650775A1 SU 894696173 A SU894696173 A SU 894696173A SU 4696173 A SU4696173 A SU 4696173A SU 1650775 A1 SU1650775 A1 SU 1650775A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- silicon
- titanium dioxide
- boron
- composition
- chromium
- Prior art date
Links
Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к химико- термической обработке, в частности к лазерному легированию поверхности стальных деталей. Целью изобретени вл етс повышение динамической износостойкости стальных деталей. Состав содержит следующие компоненты, мас.%: кремний 14 - 22; двуокись титана 8 - 12; окись хрома 6-10; бор - остальное. Применение состава позвол ет повысить износостойкость деталей при ударных контактных нагрузках. 1 табл.The invention relates to chemical and heat treatment, in particular to laser alloying of the surface of steel parts. The aim of the invention is to increase the dynamic wear resistance of steel parts. The composition contains the following components, wt%: silicon 14 - 22; titanium dioxide 8-12; chromium oxide 6-10; boron - the rest. The use of the composition allows to increase the wear resistance of parts under shock contact loads. 1 tab.
Description
Изобретение относитс к химико- термической обработке металлов и сплавов, а именно к лазерному легированию , и может быть использовано дл поверхностного упрочнени стальных деталей, работающих примущественно в услови х воздействи контактных нагрузок динамического характера в машиностроительной, металлургической , автомобильной и других отрасл х народного хоз йства.The invention relates to the chemical and heat treatment of metals and alloys, namely, laser doping, and can be used for surface hardening of steel parts that operate mainly under the influence of dynamic dynamic contact loads in engineering, metallurgy, automobile and other branches of the national economy. .
Цель изобретени - повышение динамической износостойкости стальных деталей.The purpose of the invention is to increase the dynamic wear resistance of steel parts.
Состав дл лазерного легировани , включающий бор и кремний, дополнительно содержит двуокись титана и окись хрома при следующем соотношении компонентов, мас.%:The laser doping composition, including boron and silicon, additionally contains titanium dioxide and chromium oxide in the following ratio, wt.%:
Кремний14-22Silicon14-22
Двуокись титана 8-12Titanium Dioxide 8-12
Окись хрома 6-10 КорОстальноеChromium oxide 6-10
Бор В вл етс основным упрочн ющим компонентом. Он представл ет собой порошок бурого цвета с т.пл. 2075°С, При температурах свыше 1000°С бор активно вступает в реакцию с металлами и кремнием с образованием боридов и боросилицидов, обладающих высокой твердостью и прочностью.Boron B is a major hardening component. It is a brown powder with a mp. 2075 ° C. At temperatures above 1000 ° C, boron actively reacts with metals and silicon to form borides and borosilicides, which have high hardness and strength.
Кремний Si вводитс в состав в виде мелкодисперсного порошка «20 мкм) с т.пло 1415°С. В расплаве повышает жидкотекучесть, а соответственно , и равномерность распределени легирующих элементов по упрочн емой зоне. Кремний взаимодействует с бором с образованием боросилицидов различного стехиометрического состава , обеспечивающих при определеннойSilicon Si is introduced into the composition in the form of a fine powder "20 µm) with a temperature of 1415 ° C. In the melt, the fluidity increases and, accordingly, the uniformity of distribution of the alloying elements over the hardened zone. Silicon interacts with boron to form borosilicides of various stoichiometric composition, providing at a certain
ОABOUT
елate
оabout
4 СЛ4 SL
в зкости повышенную твердость. Содержание кремни менее 14% оказываетс недостаточным дл образовани боро- силицидов, а свыше 22% приводит к значительному снижению твердости ле гированной поверхности за счет снижени концентрации основного упрочн ющего компонента - бора.viscosity increased hardness. The silicon content less than 14% is insufficient for the formation of borosilicides, and more than 22% leads to a significant decrease in the hardness of the surface doped due to a decrease in the concentration of the main reinforcing component, boron.
Двуокись титана Ti02 - порошок светло-желтого цвета с т„пло 1870°С. Вводитс в состав как добавка, обеспечивающа уменьшение различий коэффициентов объемного расширени материалов основы и легирующих элементов . За счет этого снижаютс остаточные термические напр жени в покрыTitanium dioxide Ti02 is a light yellow powder with a temperature of 1870 ° C. It is introduced into the composition as an additive to reduce the differences in the coefficients of volumetric expansion of base materials and alloying elements. Due to this, the residual thermal stresses in the coating are reduced.
тии, что увеличивает его динамическую износостойкость.tii that increases its dynamic wear resistance.
Содержание двуокиси титана в составе менее 8% не оказывает существенного вли ни на процесс образовани покрыти , а свыше 12% приводит к разупрочнению покрыти и снижению его твердости.The content of titanium dioxide in the composition of less than 8% does not have a significant effect on the formation of the coating, and more than 12% leads to a weakening of the coating and a decrease in its hardness.
Окись хрома , вводима в состав, представл ет собой порошок темно-зеленого цвета с т.пл„ 2334°С, который при лазерной обработке взаимодействует бором до образовани боридов хрома, обладающих высокой объемной прочностью.The chromium oxide introduced into the composition is a dark green powder with a melting point of 2334 ° C, which, during laser processing, interacts with boron to form chromium borides, which have high bulk strength.
Композици боридов хрома и боро- силицидов в в зкой железотитановой матрице обеспечивает повышение динамической износостойкости упрочненных поверхностей при контактном ударно- циклическом нагружении. Содержание окиси хрома более 10% приводит к увелиению количества образующихс боридов хрома, которое нарушает соотношение последних с более пластичными боросилицидами, что отрицательно сказываетс на деформационной стойкости упрочненной поверхности . Менее 6% окиси хрома в составе не оказывает вли ни на процесс формировани покрыти .The composition of chromium borides and borosilicides in a viscous iron-titanium matrix provides an increase in the dynamic wear resistance of the hardened surfaces under contact shock-cyclic loading. A chromium oxide content of more than 10% leads to an increase in the amount of chromium borides produced, which disturbs the ratio of the latter with more plastic borosilicides, which adversely affects the deformation resistance of the hardened surface. Less than 6% chromium oxide in the composition does not affect the coating formation process.
Указанные свойства компонентов, вводимых в состав в предлагаемом соотношении , обеспечивают получение на поверхности стали при лазерной обработке упрочненного сло , обладающего высокой динамической износостойкостью при контактном ударно- циклическом нагруженииоThese properties of the components introduced into the composition in the proposed ratio provide for obtaining a hardened layer on the steel surface during laser treatment, which has high dynamic wear resistance under contact shock-cyclic loading.
Состав приготавливают механическим смешением компонентов в св зующем (20%-ный раствор кле БФ-2 в ацетоне) и слой толщиной 0,2 мм нанос т на торцовую поверхность (,5 мкм) образцов из стали 45, термосбработанных до HRC 54 - 55.The composition is prepared by mechanical mixing of the components in a binder (20% solution of BF-2 glue in acetone) and a layer 0.2 mm thick applied to the front surface (, 5 µm) of samples of steel 45, heat treated to HRC 54-55.
Лазерную обработку образцов с нанесенным составом провод т на установке Квант-18М при следующих режимах:Laser processing of samples with a deposited composition is carried out on a Kvant-18M device in the following modes:
5 длина волны 1,06 мкм, энерги импульса 22 - 25 Дж, длительность импульса 8 мс, форма лазерного пучка - пр моугольник 1, мм. Микротвердость измер ют на приборе ПМТ-3 при нагрузке 0,5 Н„5 The wavelength is 1.06 µm, the pulse energy is 22–25 J, the pulse duration is 8 ms, the laser beam shape is rectangle 1, mm. Microhardness is measured on a PMT-3 device with a load of 0.5 N.
В качеств величины износа принимаетс остаточна контактна деформаци (диаметр отпечатка индентора) , полученна на базе испытаний в один и дес тьAs a measure of wear, the residual contact deformation (diameter of the indenter imprint), obtained on the basis of tests of one and ten
5 килоциклов. Диаметр остаточного отпечатка измер ют на микроскопе МВС-2.ГЬв- торность всех экспериментов трехкратна .5 kilo cycles. The diameter of the residual footprint was measured on an MBC-2 microscope. All experiments were performed three times.
В таблице представлены полученныеThe table shows the received
0 свойства образцов, легированных из обмазок на основе предлагаемого состава с различным соотношением ингредиентов , а также известного состава.0 properties of samples doped from daubings based on the proposed composition with different ratio of ingredients, as well as known composition
Упрочнение с применением предлагаемого состава обеспечивает значительное повышение износостойкости,Hardening using the proposed composition provides a significant increase in wear resistance,
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU894696173A SU1650775A1 (en) | 1989-05-25 | 1989-05-25 | Compound for laser alloying of steel products |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU894696173A SU1650775A1 (en) | 1989-05-25 | 1989-05-25 | Compound for laser alloying of steel products |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1650775A1 true SU1650775A1 (en) | 1991-05-23 |
Family
ID=21449880
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU894696173A SU1650775A1 (en) | 1989-05-25 | 1989-05-25 | Compound for laser alloying of steel products |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1650775A1 (en) |
-
1989
- 1989-05-25 SU SU894696173A patent/SU1650775A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| -Колесников Ю.В., Жостик 10.В. Повышение динамической износостойкости стали лазерным боросилициро- ванием. Обеспечение надежности узлов трени машин: Тезисы докладов Всесоюзной научно-технической конференции (Ворошиловград, 1988). - М.: ВСНТО, 1988, с.10 - 11. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Yilbas et al. | Laser controlled melting of H12 hot-work tool steel with B4C particles at the surface | |
| Takeuchi | The mechanisms of wear of cast iron in dry sliding | |
| SU1650775A1 (en) | Compound for laser alloying of steel products | |
| SU1734578A3 (en) | Powder material for thermal spray-deposition of coatings | |
| Fan et al. | Microstructure evolution, thermal and mechanical property of Co alloyed Sn-0.7 Cu lead-free solder | |
| DE69028214T2 (en) | METHOD FOR EVALUATING THE CARBON EQUIVALENT, THE CARBON CONTENT AND THE SILICON CONTENT IN CAST IRON AND ESTIMATING THE PHYSICAL AND MECHANICAL PROPERTIES, AND COOLING CUTTER PLUG FOR THIS | |
| Cleugh et al. | Effects of rare earth additions on nitriding of EN40B by plasma immersion ion implantation | |
| Yu et al. | Development of laser-cladding layers containing nano-Al 2 O 3 particles for wear-resistance materials | |
| Soiński et al. | The influence of small amounts of aluminium on the effectiveness of cast iron spheroidization with magnesium | |
| Bonek et al. | Functional properties of laser modified surface of tool steel | |
| Herø | Effects of casting temperature on some properties of Co-Cr-Mo dental casting alloys | |
| Piekoszewski et al. | Introduction of nitrogen into metals by high intensity pulsed ion beams | |
| Pertek-OwsiAnnA | The structure and properties of iron alloys with various chemical compositions after diffusional boronizing | |
| RU2786263C1 (en) | Method for laser alloying of tool steel with boron carbide and aluminum powders | |
| SU1641893A1 (en) | Compound for laser alloying of steel parts | |
| SU1636476A1 (en) | Compound for laser alloying of steel products | |
| SU1573052A1 (en) | Composition for laser alloying | |
| RU2179200C2 (en) | Method of hardening die steels | |
| SU1509420A1 (en) | Method of low-temperature nitriding of steels | |
| SU558969A1 (en) | Coating Method | |
| SU1673637A1 (en) | Coating compound for borating | |
| SU1548264A1 (en) | Composition for liquid boronating of steel articles | |
| Kumar et al. | Investigation on the impact of electrical discharge machining on the tribological properties of aluminum | |
| RU2001967C1 (en) | Method of hardening of steel piece surfaces | |
| RU1770089C (en) | Method for preparation of sintered articles made on the iron-base |