SU1661223A1 - Method of surface treatment of metals and alloys - Google Patents
Method of surface treatment of metals and alloys Download PDFInfo
- Publication number
- SU1661223A1 SU1661223A1 SU894662050A SU4662050A SU1661223A1 SU 1661223 A1 SU1661223 A1 SU 1661223A1 SU 894662050 A SU894662050 A SU 894662050A SU 4662050 A SU4662050 A SU 4662050A SU 1661223 A1 SU1661223 A1 SU 1661223A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- grease
- friction
- substance
- solid lubricant
- mechanical properties
- Prior art date
Links
Landscapes
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к металлургии и может быть использовано при поверхностной обработке изделий, работающих в услови х трени со смазкой и сухого трени . Целью изобретени вл етс повышение износостойкости при сохранении общего уровн механических свойств детали или издели в целом. Способ предусматривает оплавление пучком высокоэнергетического излучени поверхности с предварительно нанесенной или подаваемой непосредственно в зону оплавлени легирующей добавки, в качестве которой используют упрочн ющее вещество и вещество, обладающее свойствами твердой смазки. Дол поверхности, зан той упрочн ющим веществом, составл ет 20 - 50% от общей площади обработанной поверхности в виде отдельных участков площадью 1 - 8 мм2 каждый, удаленных друг от друга на рассто ние не менее половины их поперечного размера, остальную поверхность покрывают твердой смазкой. Способ позвол ет повысить износостойкость титанового сплава ВТ6 в услови х сухого трени в 20 раз, а в услови х трени со смазкой в 2 раза при сохранении механических свойств в исходном состо нии (σв = 970 - 980 МПа, σупр = 905 - 930 МПа, δ = 10 - 11%). 1 табл.The invention relates to metallurgy and can be used in the surface treatment of products operating under friction conditions with lubricant and dry friction. The aim of the invention is to increase wear resistance while maintaining the overall level of mechanical properties of the part or product as a whole. The method involves melting the surface of high-energy radiation from a pre-applied or supplied directly into the melting zone of the dopant, for which a reinforcing substance and a substance possessing the properties of a solid lubricant are used. The proportion of the surface occupied by the hardening substance is 20–50% of the total surface of the treated surface in the form of separate sections with an area of 1–8 mm 2 each, separated from each other by at least half of their transverse size; the rest of the surface is covered with solid lubricant. The method allows to increase the wear resistance of the VT6 titanium alloy under conditions of dry friction by 20 times, and under conditions of friction with lubrication by 2 times while maintaining the mechanical properties in the initial state (σ in = 970 - 980 MPa, σ con = 905 - 930 MPa, δ = 10 - 11%). 1 tab.
Description
Изобретение относитс к металлургии и может быть использовано при поверхностной обработке изделий, работающих в услови х трени со смазкой и сухого трени .The invention relates to metallurgy and can be used in the surface treatment of products operating under friction conditions with lubricant and dry friction.
Целью изобретени вл етс одновременное повышение износостойкости металлов и сплавов в услови х как трени со смазкой, так и сухого трени при сохранении механических свойств детали или издели в целом на уровне основного материала.The aim of the invention is to simultaneously increase the wear resistance of metals and alloys under conditions of both friction with lubricant and dry friction while maintaining the mechanical properties of the part or product as a whole at the level of the base material.
В известном способе, включающем оплавление пучком высокоэнергетического из- лучени поверхности металла с предварительно нанесенной или подаваемой непосредственно в зону плавлени летирующей добавкой, в качестве последней используют упрочн ющее вещество и вещество , обладающее свойствами твердой смазки, причем дол поверхности, зан той упрочн ющим веществом, составл ет 20- 50% от суммарной площади обработанной поверхности в виде отдельных участков площадью 1-8 мм каждый, удаленных друг от друга на рассто ние не менее половины поперечного размера этих участков, остальна поверхность покрыта твердой смазкой. В качестве уплотн ющего вещества используют неметаллы, C,N,Si или их соединени с металлами, а в качестве твердой смазки -вещества типа Си или Мо$2. Упрочн ющееIn the known method, which involves melting a high-energy radiation beam on a metal surface with a preliminary deposited or supplied directly to the melting zone by a flying additive, a reinforcing substance and a substance possessing the properties of a solid lubricant are used as the latter, makes up 20-50% of the total area of the treated surface in the form of separate plots with an area of 1-8 mm each, spaced at least half way across th the size of these portions, the remaining surface is covered with a solid lubricant. Non-metals, C, N, Si or their compounds with metals are used as sealing substances, and substances like Cu or Mo $ 2 are used as solid lubricants. Hardening
ОABOUT
оabout
го ю соgo you
покрытие, образующеес при реакции расплавленной поверхности основного металла с неметаллами или их соединени ми, представл ет собой не сплошную единую поверхность как в известных способах, а отдельные участки определенного размера, разделенные между собой участками поверхности с более пластичным покрытием типа твердой смазки, В результате этого упрочненные участки позвол ют выдерживать изделию при трении значительные нагрузки и при этом не снижают механических свойств всего издели (как это имеет место в случае сплошного упрочненного сло ), но за счет участков поверхности, покрытых твердой смазкой, снижаетс коэффициент трени покрыти в целом и повышаетс износостойкость при трении со смазкой, особенно при сухом трении.The coating formed by the reaction of the molten surface of the base metal with non-metals or their compounds is not a continuous single surface as in the known methods, but separate portions of a certain size, separated from each other by surface areas with a more ductile coating like solid lubricant. The hardened areas allow the product to withstand considerable loads during friction and at the same time do not reduce the mechanical properties of the entire product (as is the case for continuous hardening). nnogo layer), but due to surface portions coated with the solid lubricant decreases the friction coefficient of the coating in general and the wear resistance is increased by friction with the lubricant, particularly under dry friction.
Указанные пределы доли поверхности, зан той упрочн ющим покрытием, св заны с тем, что при доле менее 20% обрабатываемой поверхности покрытие не может выдерживать значительных удельных нагрузок и антифрикционные свойства материала ухудшаютс , в результате чего изделие разрушаетс . При увеличении доли упрочненного покрыти свыше 50% оно занимает слишком большую часть от общей площади покрыти , а величина более м гких прослоек между его участками слишком мала, что приводит к охрупчиванию материала и снижению комплекса механических свойств изделий.The indicated limits of the surface portion occupied by the reinforcement coating are associated with the fact that, with a fraction of less than 20% of the surface being treated, the coating cannot withstand significant specific loads and the antifriction properties of the material deteriorate, resulting in the product breaking. With an increase in the proportion of hardened coating over 50%, it occupies too much of the total area of the coating, and the value of softer interlayers between its sections is too small, which leads to embrittlement of the material and a decrease in the complex of mechanical properties of products.
Значени площади отдельных участков упрочненного сло 1...8 мм обусловлены теми же причинами - при площади менее 1 мм2 участок не выдерживает нагрузок, а при величине площади более 8 мм2 эти участки станов тс источниками хрупкого разрушени .The area values of individual sections of the hardened layer 1 ... 8 mm are due to the same reasons: when the area is less than 1 mm2, the area does not withstand the loads, and when the area is more than 8 mm2, these areas become sources of brittle fracture.
Удаленность друг от друга упрочненных участков на рассто ние не менее половины их поперечного размера обусловлено тем, что при меньших рассто ни х эти участки могут вызвать хрупкое разрушение. Большее рассто ние не оговариваетс , так как оно определ етс условием соблюдени доли упрочненной составл ющей в общей площади покрыти .The distance from each other of the hardened areas to a distance of at least half of their transverse size is due to the fact that, at shorter distances, these areas can cause brittle fracture. The greater distance is not specified, since it is determined by the condition that the proportion of the hardened component in the total area of the coating is maintained.
Предлагаемый способ опробован на титановом сплаве ВТ6 (5,6 мас % AI; 3,6 мае. % V; 0,3 мас.% Fe; остальное титан). В исходном состо нии после стабилизирующего от- жига механические свойства сплава составл ют предел прочности 980 МПа, предел упругости 920 МПа, относительное удлинение 11,6%.The proposed method was tested on a titanium alloy VT6 (5.6 wt.% AI; 3.6 May.% V; 0.3 wt.% Fe; the rest is titanium). In the initial state after stabilizing annealing, the mechanical properties of the alloy are 980 MPa tensile strength, 920 MPa elastic limit, 11.6% elongation.
Обработку провод т на технологической установке Квант-16 по предлагаемому и известному способам. Обработка по известному способу включает нанесение графита коллоидной дисперсности и последующее лазерное оплавление в импульсном режиме с удельной энергией 5 Дж/мм2, ПриThe processing is carried out at the Kvant-16 technological installation using the proposed and known methods. Processing by a known method involves the application of colloidal dispersion of graphite and subsequent laser fusion in a pulsed mode with a specific energy of 5 J / mm2.
0 обработке по данному способу в качестве уплотн ющего вещества используют графит коллоидной дисперсности, наносимый на поверхность участками, параметры которых указаны в таблице, В качестве твердойIn the processing according to this method, graphite of colloidal dispersity applied to the surface by the areas indicated in the table is used as a sealing substance. As a solid
5 смазки нанос т порошок меди. Лаэер-ное оплавление проводитс по тому же режиму. Испытани на износ осуществл ют на установке торцового трени при нагрузках - сухое трение 5 МПа, трение со смазкой 205 lubricants applied copper powder. Laer reflow is conducted in the same mode. The wear tests are carried out on the face friction unit under loads - dry friction 5 MPa, friction with lubricant 20
0 МПа, скорость скольжени 1 м/мин в соответствии с ГОСТ 23.001-77 и ГОСТ 23.002-78. Из приведенных в таблице данных видно , что обработка по предлагаемому спосо - бу обеспечивает сохранение прочностных и0 MPa, sliding speed of 1 m / min in accordance with GOST 23.001-77 and GOST 23.002-78. From the data in the table it can be seen that the processing according to the proposed method ensures the preservation of strength and
5 пластических свойств обработанного материала практически на исходном уровне, тогда как после обработки по известному способу предел прочности снижаетс на 170 МПа, а удлинение в 3,6 раза. При этом износ5 plastic properties of the treated material almost at the initial level, whereas after processing by a known method, the tensile strength decreases by 170 MPa and the elongation 3.6 times. At the same time wear
0 сплава, обработанного по данному способу, уменьшаетс по сравнению с известным в услови х трени со смазкой примерно в 2 раза, в услови х сухого трени более чем в 20 раз.The alloy processed by this method is reduced by about 2 times compared to that known under the conditions of friction with lubricant, under conditions of dry friction more than 20 times.
5five
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU894662050A SU1661223A1 (en) | 1989-03-13 | 1989-03-13 | Method of surface treatment of metals and alloys |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU894662050A SU1661223A1 (en) | 1989-03-13 | 1989-03-13 | Method of surface treatment of metals and alloys |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1661223A1 true SU1661223A1 (en) | 1991-07-07 |
Family
ID=21433999
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU894662050A SU1661223A1 (en) | 1989-03-13 | 1989-03-13 | Method of surface treatment of metals and alloys |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1661223A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4124644A1 (en) * | 1991-07-25 | 1993-01-28 | Audi Ag | Hardening internal surface of esp. cylinders - using structured rollers to heat surface by electro-resistance heating and movement of roller electrode over workpiece surface |
-
1989
- 1989-03-13 SU SU894662050A patent/SU1661223A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Лазерна и электронно-лучева обработка материалов. - Справочник.М.: Машиностроение, 1985, с.232. За вка GB № 2169318, С7А, 1971. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4124644A1 (en) * | 1991-07-25 | 1993-01-28 | Audi Ag | Hardening internal surface of esp. cylinders - using structured rollers to heat surface by electro-resistance heating and movement of roller electrode over workpiece surface |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8067689B2 (en) | EDM wire | |
| JP2019108608A (en) | High-tensile brass alloy and alloy product | |
| EP0622476B1 (en) | Metal substrates with laser-induced MMC coating | |
| RU2660543C2 (en) | Aluminium bronze alloy, method for the production thereof and product made from aluminium bronze | |
| EP3374533B1 (en) | High tensile brass alloy and high tensile brass alloy product | |
| Shi et al. | Unlubricated rolling-sliding wear mechanisms of complex aluminium bronze against steel | |
| EP0205893B1 (en) | Bearing materials | |
| SU1661223A1 (en) | Method of surface treatment of metals and alloys | |
| DE19620957C2 (en) | Textile machine part with embedded solid lubricants | |
| US2373352A (en) | Method of making bearings | |
| US4750945A (en) | Castings made from aluminium and its alloys, whereof at least one face has at least one region of wear-resistant zones | |
| US3705020A (en) | Metals having improved machinability and method | |
| JPH05228729A (en) | Shaving die | |
| US6071361A (en) | Copper-based sliding member | |
| DE2734408C2 (en) | Process for the manufacture of high speed tools | |
| Arisgraha et al. | Effects of aluminum addition on the characteristics of Cu-28Zn brass produced by gravity casting | |
| US2770031A (en) | Bearing | |
| DE69431200T2 (en) | Oil hardened wires and process for their manufacture | |
| EP0079749A2 (en) | Dispersion strengthened mechanically-alloyed aluminium-based alloy | |
| US2771409A (en) | Method of making grid bearings | |
| DE3212214C2 (en) | Piston ring and process for its manufacture | |
| JP4078689B2 (en) | Lubrication method for high strength bolt base material | |
| WO1982003575A1 (en) | Implantation of molybdenum disulfide into certain metallic surfaces by mechanical inclusion | |
| US2807540A (en) | Aluminum base bearing | |
| JPS62253713A (en) | Metal cast article having at least one region of abrasion resistant zone at least on one surface thereof |