SU1655747A1 - Способ получени армированного покрыти - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к машиностроению и может быть использовано при восстановлении изношенных деталей Цель изобретени  - повышение эфективности процесса и качества покрыти  Производитс  пропитывание присадочного материала растворами соединений, разлагающихс  при напекании с выделением упрочн ющих элементов. При определении скорости на- пекани  (СН) учитывают скорость диффузии упрочн ющих элементов и необходимую глубину насыщени  частиц присадочного материала. СН определ ют по формуле VH 1DLl х где VH - линейна  скорость напекани , м/с; D - коэффициент диффузии , м2/с; L - длина участка сло , наход ще- гос  под элетродом при температуре спекани , м; х - необходима  глубина насыщени  частиц присадочного материала, равна  половине размера частиц наибольшей фракции, м. В качестве присадочного материала используют железный порошок с час- тицами губчатой формы, имеющими развитую площадь поверхности. В качестве пропитывающего раствора используют 66%-ныи раствор мочевиноформальдегид- ной смолы в воде СН должна быть равной или меньше расчетной 2 ил (Л

Description

Изобретение относитс  к машиностроению и может быть использовано при восстановлении изношенных деталей машин.

Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности процесса и кач тва покрыти .

Процесс получени  покрыти  осуществл етс  следующим образом.

Присадочный материал перед напека- нием пропитывают растворами соединений , разлагающихс  при напекании с выделением упрочн ющих элементов. Задают требуемую глубину насыщени  х,  вл ющуюс  половиной размера частиц наибольшей фракции используемого дл  напекани  металлического порошка. Наход т по литературным данным коээфициент диффузии упрочн ющего элемента в материал порошка, характеризующий скорость диффузии Известно, что увеличение скорости электронагрева на один пор док интенсифицирует протекание диффузионных процессов на 2-3 пор дка Экспериментально установлено, что при электроконтактном напекании коэффициент диффузии углерода возрастает на 2 пор дка.

Длина дуги спекани  L определ етс  экспериментально или может быть подсчитана по формуле

L- 1/2 d9 оз где - диаметр ролика-электрода,м;

оз - угол захвата порошка, рад.

Значени  x,D и L подставл ют в формуО

ел ел VJ

Ь

VJ

лу

VH 2D

7

где /н - линейна  скорость напекани , м/с; D - коэффициент диффузии, м2/с;

L - длина участка сло , наход щегос  под электродом при температуре спекани , м;

х - необходима  глубина насыщени  частиц присадочного материала, численно равна  половине размера частиц наибольшей фракции, м.

По формуле определ ют линейную скорость напекани .

Процесс электроконтактного напекани , совмещенного с насыщением напекаемого сло  упрочн ющими элементами, наиболее эффективно проводить при скорости , меньшей или равной расчетной.

В качестве присадочного материала используют железные порошки губчатой формы с развитой площадью поверхности.

В качестве пропитывающего раствора используют 66%-ный раствдр мочевино- формальдегидной смолы в воде.

Пример. Производилось электроконтактное напекание железного порошка марки ПЖ2МЗ с частицами губчатой формы, максимальный размер которых 160 мкм, с одновременным насыщением сло  углеродом из мочевиноформальдегидной смолы. Подача упрочн ющих элементов в зону спекани  осуществл лась путем предварительного пропитывани  железного порошка 66%-ным раствором мочевиноформальдегидной смолы в воде. Температура спекаемого сло  составл ла 920-950°С.

Определ ют требуемую глубину насыщени :

х 0 ,16 10

гЗ

0,08-103 м.

Находим коэффициент диффузии углерода в железе D 1,4 -10 м/с при печном нагреве. Пои электронагреве D - - 1. м2/с.

Дл  диаметра ролика-электрода мм и диаметра образца d m 100 мм длина дуги спекани , определенна  опытным путем , равна L м.

Подставл   значени  параметров в формулу, определ ем скорость спекани 

VH 2,62-10 3м/с.

Напекание осуществл лось со скоростью , меньшей равной и большей расчетной . Пример по сн етс  графиками.

На фиг.1 представлена зависимость содержани  углерода С и интенсивности изнашивани  I напеченного сло . Штриховой линией отмечена расчетна  скорость напекани .

Так как зависимость времени выдержки сло  при заданной температуре от скорости напекани  нелинейна, то на фиг.1 (лини  3) представлена зависимость t от VH, котора 

может быть использована дл  определени  времени спекани  при различных скорост х .

На фиг.2 представлена теоретическа 

зависимость глубины диффузии I и экспериментальна  зависимость содержани  углерода в слое (крива  2) от времени спекани  участка длиной L. Приведенные зависимости нагл дно иллюстрируют вли ние глубины насыщени  частиц на интенсивность диффузии. При увеличении времени до Трасч, соответствующей , теоретическ  зависимость глубины диффузии и экспериментальна  (содержание углерода в слое)

практически совпадают. При дальнейшем увеличении времени напекани  глубина диффузии (теоретическа ) возрастает более интенсивно, чем содержание углерода в слое. Это говорит о насыщении частицы по

всему обьему и снижении скорости диффу- зии.

Зависимости 1, 2 подтверждают правомерность увеличени  коэффициента диффузии на 2 пор дка по сравнению с печным

нагревом.

Проведенные износные испытани  показали , что увеличение скорости напекани  выше расчетной ведет к резкому возрастанию интенсивности изнашивани  I. С

уменьшением линейной скорости напекание снижение интенсивности износа менее существенно.

Применение предлагаемого способа восстановлени  по сравнению с известными позвол ет производить насыщение сло  углеродом до высоких концентраций непосредственно в процессе напекани ; повысить износостойкость восстановлени  деталей в 2...2,5 раза по сравнению с закаленной сталью 45 (НРС55...58); снизить себестоимость восстановлени  за счет использовани  дешевых присадочных материалов и упрочн ющих элементов.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ получени  армированного покрыти , включающий электроконтактное напекание присадочного материала с упрочн ющими элементами при определенной скорости, отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности процесса и качества покрыти , присадочный материал перед напеканием пропитывают 66%-ным раствором мочевиноформальдегидной смолы в воде, а напекание производ т со скоростью, определ емой по формуле

   L

   VH :S 2D

   7

   где VH - линейна  скорость напекани , м/с: D - коэффициент диффузии упрочн ющих элементов, м/с;

   L - длина участка покрыти , наход ще- гос  под электродом при температуре спе- кани , м;

   х - необходима  глубина насыщени  частиц присадочного материала, равна  половине размера частицы наибольшей фракции, м.

   /л

   LPп

   МКМ

   Фиг.1

   V