SU1661227A1 - Способ обработки деталей - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к металлургии, в частности к обработке деталей из нержавеющих хромоникелевых сталей, прошедших упрочн ющую криогенную деформацию, и может быть использовано при химико-термической обработке прецизионных деталей микроклапанов. Целью изобретени   вл етс  улучшение качества деталей за счет повышени  циклической прочности, герметичности, износостойкости и снижение трудоемкости. Способ предусматривает нитроцементацию в электролитной плазме в среде, содержащей в равном количестве хлористый, азотнокислый и уксуснокислый аммоний, при 550 - 600°С в течение 7 - 8 мин, чистовую обработку и напыление нитрида титана или циркони  при 450 - 500°С с охлаждением со скоростью 150 - 200°С/ч. 1 табл.

Description

Изобретение относитс  к металлургии, в частности к обработке деталей из нержавеющих хромоникелевых сталей, прошедших упрочн ющую криогенную деформацию, и может быть использовано при химико-термической обработке прецизионных деталей микроклапанов.

Целью изобретени   вл етс  улучшение качества деталей за счет повышени  циклической прочности, герметичности, износостойкости и снижени  трудоемкости.

Способ примен ют при изготовлении пьезомикроклапанов дл  подачи инертных газов в системы энергетических установок, работающих в высоком вакууме.

Нитроцементаци  в электролитной плазме проводитс  на установке УХТО-5 , дл  приготовлени  водного раствора аммониевых солей используют химически чистые хлористый аммоний NH/iC1, азотнокислый аммоний NH4N03 и уксуснокислый аммоний МЩСНзСОО.

Напыление нитрида циркони  и нитрида титана осуществл ют на установке магнитно-ионного напылени  МИР-2

П р и м е р 1. Седла пьезоклапанов диаметром 9,5 мм изготовл ют из криоген- но упрочненной стали 12Х18Н9ВД-ВД-се- лект по ТУ 92-932-2-110-84 и обрабатывают по предложенному способу. Вначале провод т зонную нитроцементацию в электролитной плазме на установке УХТО-5, погружа  детали седельной частью вниз в раствор, содержащий 300 мл дистиллированной воды с добавкой 55 г азотнокислого аммони , 55 г хлористого аммони  и 55 г уксуснокислого аммони .

Нагрев детали, служащей анодом, осуществл ют при напр жении 170 В, анодном токе 3,5 А, плотности тока 0,7 А/см2. При этом температура нагрева находитс  в пределах 580-600°С, врем  выдержки 7,5 мин. Охлаждение от температур нитроцементации провод т со скоростью 300-400°С/с, затем осуществл ют тонкую притирку - доводку упW

&

о

Os

ю ю VI

лотнительной поверхности и напыл ют нитрид циркони  на установке МИР-2.

Температура напылени  475°С, скорость охлаждени  от температуры напылени  составл ет 175°С/ч.

Обработанные детали имеют на уплот- нительной поверхности чистоту поверхности не хуже ,005, толщина сло  нитрида циркони  5-7 мкм, микротвердость подсло  карбонитридов составл ет Но,49 678-737.

Практически исключаетс  шелушение и отрыв напыленного сло , характерные дл  известных способов обработки деформаци  и неплоскостность деталей клапана перед сборкой минимальны.

Прочностные характеристики основного металла на уровне od 1070-1190МПа, что обеспечивает высокую работоспособность при циклических нагрузках и коррозийную стойкость в пределах 9-10 балла.

Ресурс работы пьезоклапанов достигает 6,5 107 циклов, что практически не достигаетс  при известных способах изготовлени  и обработки клапанов из нержавеющей стали при герметизации металл по металлу.

При обработке по технологии за пределами предлагаемых параметров технологии положительный эффект снижаетс . Результаты испытаний способа-и сравнительные характеристики деталей клапанов из стали 12Х18Н9-селект приведены в таблице .

П р и м е р 2. Уплотнительные элементы пьезомикроклапана изготовл ют из крио- генно уплотнительной нержавеющей стали 09X17Н2М прутков диаметром 14 мм. Изготовление и обработку провод т по предложенному способу.

Вначале механически обработанные детали нитроцементируют в течение 8 мин в электролитной плазме в одном растворе, содержащем равные количества хлористого , азотнокислого уксуснокислого аммони  при температуре разогрева деталей 550- 560°С. Охлаждение от температуры химико- термической обработки ведут в электролите

до 20°С. После притирки-доводки седельной части напыл ют на установке МИР-2 нитрид титана при 500°С и охлаждают садку со скоростью 150°С/ч до 20-70°С

На рабочих поверхност х деталей формируетс  подслой микротвердостью Но,49 690-712, микротвердость сердцевины Но.49 457-510, слой нитрида титана толщиной 3-5 мкм имеет микротвердость

Но,49 457-510, слой нитрида титана толщи- ной 3-5 мкм имеет микротвердость Но,49 1340-1420.

В результате обработки достигаетс  высока  эксплуатационна  надежность и

вдвое повышаетс  ресурс работы пьезомик- роклапанов на инертных газах. Практически не наблюдаетс  отслоений нитридного сло , отсутствуют следы п тнистой коррозии , характерные дл  известных способов

обработки клапанных пар.

В таблице приведены данные по обработке микроэлектроклапанов из стали Х17Н8М2 и свойства, полученные при обработке предложенными и известным способами .

Claims (2)

1. Формула изобретени  Способ обработки деталей, преимущественно прецизионных микроклапанов из

   нержавеющих сталей, включающий плазменную обработку в азотсодержащей среде и последующее напыление нитрида титана или нитрида циркони  отличающийс  тем, что, с целью улучшени  качества деталей

   за счет повышени  циклической прочности, герметичности, износостойкости и снижени  трудоемкости, плазменную обработку осуществл ют нитроцементацией в электролитной плазме в среде, содержащей равные количества хлористого аммони , азотнокислого аммони  и уксуснокислого аммони , при 550-600°С а течение 7-8 мин с последующей чистовой обработкой, а напыление нитрида провод т при 450-500°С с

   последующим охлаждением со скоростью 150-200°С/ч.

   Сравнительные характеристики деталей кнкроэлехтроклапанз из стали XI7H8M2, дефоркнрованной при -196°С, при обработке по предложенному к известному способам

   Охлаждение в предложенном электролите в известном способе с печью.

   псе

   vf

   Напыление нитрид циркони  на установке МИР-
2. 2. Микротвердость на глубине 5-7 мкм НР„Л - 845-870.