SU865974A1 - Method of surface alloying of metallic articles - Google Patents

Method of surface alloying of metallic articles Download PDF

Info

Publication number
SU865974A1
SU865974A1 SU792768846A SU2768846A SU865974A1 SU 865974 A1 SU865974 A1 SU 865974A1 SU 792768846 A SU792768846 A SU 792768846A SU 2768846 A SU2768846 A SU 2768846A SU 865974 A1 SU865974 A1 SU 865974A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
product
alloying elements
alloying
tool
contact
Prior art date
Application number
SU792768846A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Василий Михайлович Савищенко
Original Assignee
Липецкий политехнический институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Липецкий политехнический институт filed Critical Липецкий политехнический институт
Priority to SU792768846A priority Critical patent/SU865974A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU865974A1 publication Critical patent/SU865974A1/en

Links

Landscapes

  • Forging (AREA)

Description

Изобретение относится к машино- . строению, преимущественно металлургическому и может быть использовано при химикотермомеханической обработке рабочих поверхностей прокатных валков, литейных металлоформ, штампов,5 пресс-форм и других металлических изделий.The invention relates to a machine. a structure, mainly metallurgical, and can be used for chemical thermal treatment of working surfaces of rolling rolls, foundry metal molds, dies, 5 molds and other metal products.

Известен способ термомеханической обработки стальных изделий, по которому насыщение легирующими элементами осуществляют изготавливая сначала смесь - активную обмазку, содержащую легирующие элементы, которую наносят окунанием в нее изделия. Затем изделие нагревают до ковочной температуры в печи, после чего подвергают горячей обработке давлением (прокатывают)[1].A known method of thermomechanical processing of steel products, in which the saturation with alloying elements is carried out by first producing a mixture - an active coating containing alloying elements, which is applied by dipping products into it. Then the product is heated to forging temperature in the furnace, and then subjected to hot pressure treatment (rolled) [1].

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ нанесения легирующих элементов электролитическим методом с последующим уплотнением образовавшегося металлического покрытия обкатыванием изделия роликом с электроконтактным подогревом путем про!:ускания электри-! ческого тока через контакт ролика с изделием [21The closest technical solution to the proposed one is the method of applying alloying elements by the electrolytic method, followed by compaction of the formed metal coating by rolling the product with a roller with electric contact heating by pro!: Accelerating electric ! current through the contact of the roller with the product [21

Однако нанесение легирующих элементов в виде покрытий электролитическими методами технически сложно и малопроизводительно, особенно для крупногабаритных' изделий.However, the application of alloying elements in the form of coatings by electrolytic methods is technically difficult and inefficient, especially for large-sized products.

Цель изобретения - упрощение технологии обработки и повышение производительности способа.The purpose of the invention is to simplify the processing technology and increase the productivity of the method.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу поверхностного легирования металлических изделий, включающему.' нанесение легирующих элементов на изделие и последующую Обкатку роликом с электроконтактным нагревом подлежащую легированию поверхность вначале предварительно обрабатывают резанием (точением или шлифованием с заданной величиной шероховатости с необходимым объемом впадин, образованных микронеровностя3 ми) , в полученные впадины насыпают порошок из легирующих элементов (хром, вольфрам, молибден и т.д.) и производят обработку поверхности изделия давящим инструментом,например 5 обкатывают твердосплавным роликом. При этом через контакт давящего инструмента с изделием пропускают электрический ток низкого напряжения.The goal is achieved in that according to the method of surface alloying of metal products, including. ' the application of alloying elements to the product and subsequent run-in by a roller with electric contact heating, the surface to be alloyed is first pre-treated by cutting (turning or grinding with a given roughness value with the required volume of cavities formed by microroughnesses), powder from alloying elements (chromium, tungsten, molybdenum, etc.) and produce surface treatment of the product with a pressing tool, for example, 5 are rolled in with a carbide roller. In this case, a low voltage electric current is passed through the contact of the pressing tool with the product.

Изменением' шероховатости (величи- jq ны R}) · - размеров (объема)впадин микронеровностей, образуемых предварительной обработкой’поверхности изделия резанием перед легированием, достигают заданной степени (насыщен- ί5 ности) легирования поверхностного слоя, т.е. расхода легирующих элементов. Другими словами, становится возможным управление] процессом поверхностного легирования. 20 By changing the roughness (jq value of R}) · - the size (volume) of the microroughness troughs formed by pretreating the surface of the product by cutting before alloying, a predetermined degree ( saturation ί5 ) of alloying of the surface layer is achieved, i.e. consumption of alloying elements. In other words, it becomes possible to control] the surface alloying process. 20

Локальный нагрев изделия совместно с легирующими элементами только в зоне контакта давящего инструмента с изделием происходит без наличия окисляющей среды, получается гладкая и 25 чистая (без окйслов и окалины) упроч'ненная поверхность с плотным поверхностным слоем, обладающим повышенной термической и механической стойкостью.Local heating of the product together with alloying elements only in the zone of contact of the pressing tool with the product occurs without the presence of an oxidizing medium, and a smooth and 25 clean (without oxides and scale) hardened surface with a dense surface layer with enhanced thermal and mechanical resistance is obtained.

Пример, Легирование рабочей поверхности прокатного валка осуществляют на токарном станке, в центрах которого устанавливается изделие.Example, Alloying the working surface of a rolling roll is carried out on a lathe in the centers of which the product is installed.

Перед легированием рабочую поверхность валка предварительно протачивают, обеспечивая заданную шерохова- 35 тость.Before alloying, the working surface of the roll is pre-ground, providing a given roughness of 35 .

В резцедержателе станка взамен токарного резца устанавливают электроизолировано давящий инструмент, напри-40 мер твердосплавный ролик из Т15К6. Спереди давящего инструмента устанавливают в контакт с рабочей поверхностью изделия порошкоподающее устройство, закрепляемое также на суппорте <5 токарного станка, и осуществляют обработку валка поверхностным пластическим деформированием с электроконтактным подогревом.In the tool holder of the machine instead of turning tool set of electrically oppressive tool, For instance 40 measures carbide roll of T15K6. In front of the pressing tool, a powder-feeding device is mounted in contact with the work surface of the product, also mounted on a support <5 of the lathe, and the roll is processed by surface plastic deformation with electric contact heating.

Засыпка легирующего порошка во 50 впадины шероховатости производится в процессе осуществления обработки изделия поверхностным пластическим деформированием.The alloying powder is filled into 50 roughness troughs during the process of processing the product by surface plastic deformation.

Электроконтактный нагрев металла с легирующими элементами происходит только в зоне контакта давящего инструмента с изделием включением их в цепь вторичной обмотки понижающего трансформатора.Electric contact heating of metal with alloying elements occurs only in the zone of contact of the pressing tool with the product by their inclusion in the secondary circuit of the step-down transformer.

Сила прижатия давящего инструмента в процессе выглаживания или обкатывания составляет 50-100 кгс,напряжение 1,5-2В, ток 400-600 А/мм^, скорость выглаживания.)/ = 12-15 м/мин, подача S = 1,0 мм /об (для инструмента с тороидальной поверхностью R= 30 мм, г= 5 мм)The pressing force of the pressing tool during the smoothing or rolling process is 50-100 kgf, voltage 1.5-2V, current 400-600 A / mm ^, smoothing speed.) / = 12-15 m / min, feed S = 1,0 mm / rev (for a tool with a toroidal surface R = 30 mm, g = 5 mm)

Во время обработки поверхностным пластическим деформированием в зоне деформирования /металл с легирующими элементами нагревается до твердожидкого (пластического) состояния,при \ котором создаются благоприятные·, условия для диффундирования легирующих элементов в поверхностный слой изделия. Таким образом, в зоне контакта давящего инстумента с изделием на поверхности осуществляется металлургический процесс в закрытых условиях под давлением при высокой температуре без доступа окисляющей среды, в результате которого образуется легированный поверхностный слой с плотной структурой и повышенной твердостью.During treatment with surface plastic deformation in the deformation zone, the metal with alloying elements is heated to a solid-liquid (plastic) state, under which favorable conditions are created for diffusing the alloying elements into the surface layer of the product. Thus, in the contact zone of the pressing tool with the product on the surface, a metallurgical process is carried out under closed conditions under pressure at high temperature without access to an oxidizing medium, as a result of which a doped surface layer with a dense structure and increased hardness is formed.

Легирующий порошок, засыпанный во впадины шероховатости, надежно удерживается в них в связи с наличием н,а поверхностях впадин ультрамикронеровностей и остаточного магнетизма, образующегося после осуществления предварительной обработки резанием перед легированием поверхности. Получается гладкая упрочненная поверхность с высокой термической и механической стойкостью.Alloying powder sprinkled into the roughness troughs is reliably held in them due to the presence of n, and the surfaces of the troughs have ultra-microroughnesses and residual magnetism formed after preliminary processing by cutting before alloying the surface. It turns out a smooth hardened surface with high thermal and mechanical resistance.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет упростить процесс обработки и повысить производительность способа за счет исключения предварительного приготовления обмазки, нанесения ее на поверхность и последующей сушки. Способ также позволяет экономно расходовать легирующие элементы.Thus, the proposed method allows to simplify the processing process and increase the productivity of the method by eliminating the preliminary preparation of the coating, applying it to the surface and subsequent drying. The method also allows you to save alloying elements.

Claims (2)

(54)СПОСОБ ПОВЕРХНОСТНОГО ЛБгаРОВАНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ . , . Изобретение относитс  к машинестроению , преимущественно металлургическому и может быть использовано при химикотермомеха нической обработке рабочих поверхностей прокатнЬк валков, литейных металлоформ, штампов пресс-форм и других металлических изделий. Известен способ те:рмомеханической обработки стальных изделий, по которому насыщение легирующими элементами осуществл ют изготавлива  сначала смесь - активную обмазку, содержащую легирующие элементы, которую нанос т окунанием в нее издели . Затем изделие нагревают до ковочной температуры в печи, после чего подвергают гор  чей обработке давлением (прокатывают) Наиболее близким техническим решением к предлагаемому  вл етс  способ нанесени  легирующих элементов электролитическим методом с последующим уплотнением образовавшегос  металлического покрыти  обкатьюанием издели  роликом с электроконтактным подогревом путем пропускани  электрического тока через контакт ролика с изделием jzj. Однако нанесение легирующих элементов в виде покрытий электролитическими методами технически сложно и малопрсгизводительно, особенно дл  крупногабаритных изделий. Цель изобретени  - упрощение технологии обработки и повышение производительности способа. Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу поверхностного легировани  металлических изделий , включающему. нанесение легирующих элементов на изделие и последующую Обкатку роликом с электроконтактным нагревом подлежащую легированию поверхность вначале предварительно обрабатывают резанием (точением или шлифованием с заданной величиной шероховатости с необходимым объемом впадин, образованных микронеровност ми ) , в полученные впадины насыпают порошок из легирующих элементов (хром, вольфрам, молибден и т.д.) и производ т обработку поверхности изде ли  дав щим инструментом,например обкатывают твердосплавным роликом. При этом через контакт дав щего инструмента с изделием пропускают электрический ток низкого напр жени . Изменением шероховатости (величины Rj) размеров (объема) впадин микронеровностей, образуемых предварительной обработкойповерхности издели  резанием перед легированием, достигают заданной степени (насьщенности ) легировани  поверхностного сло , т.е. расхода легирующих элементов . Другими словами, становитс  возможным управление/ процессом поверхностного легировани . Локальный нагрев издели  совместно с легирующими элементами только в .зоне контакта дав щего инструмента с изделием происходит без наличи  окисл ющей среды, получаетс  гладка  и чиста  (без окислов и окалины) упрочненна  поверхность с плотным поверхностным слоем, обладающим повышенной термической и механической стойкостью Пример. Легирование рабочей поверхности прокатного валка осуществ л ют на токарном станке, в центрах ко торого устанавливаетс  изделие. Перед легированием рабочую поверхность валка предварительно протачивают , обеспечива  заданную шероховатость . В резцедержателе станка взамен токарного резца устанавливают электроизолировано дав щий инструмент, напри мер твердосплавный ролик из Т15К6. Спереди дав щего инструмента устанавливают в контакт с рабочей поверхностью издели  порошкоподающее устрой ство, закрепл емое также на суппорте токарного станка, и осуществл ют обработку валка поверхностным пластическим деформированием с электроконтактным подогревом. Засыпка легирующего порошка во , впадины шероховатости производитс  в процессе осуществлени  обработки изде ли  поверхностным пластическим деформированием . Электроконтактный нагрев метадла с легирующими элементами происходит только в зоне контакта дав щего инструмента с изделием включением их в цепь вторичной обмотки понижающего трансформатора. Сила прижати  дав щего инструмента в процессе выглаживани  или обкатывани  составл ет 50-100 кгс,напр жение 1,5-2В, ток 400-600 А/мм, скорость выглаживани .V 12-15 м/мин, подача S 1,0 мм /об (дл  инструмента с тороидальной поверхностью R 30 мм, г 5 мм). Во врем  обработки поверхностным пластическим деформированием в зоне деформировани -/металл с легирующими элементами нагреваетс  до твердожидкого (пластического) состо ни ,при котором создаютс  благопри тные услови  дл  диффундировани  легирующих элементов в поверхностный слой издели . Таким образом, в зоне контакта дав щего инстумента с изделием на поверхности осуществл етс  металлургический процесс в закрытых услови х под давлением при высокой температуре без доступа окисл ющей среды, в результате которого образуетс  легированный поверхностный слой с плотной структурой и повышенной твердостью . Легирующий порошок, засыпанный во впадины шероховатости, надежно удерживаетс  в них в св зи с наличием н,а поверхност х впадин ультрамикронеровностей и остаточного магнетизма, образующегос  после .осуществлени  предварительной обработки резанием перед легированием поверхности. Получаетс  гладка  упрочненна  поверхность с высокой термической и механической стойкостью. Таким образом, предлагаемый способ позвол ет упростить процесс обработки и повысить производительность способа за счет исключени  предварительного приготовлени  обмазки, нанесени  ее на поверхность и последующей сушки. Способ также позвол ет экономно расходовать легирующие элементы , Формула изобретени  Способ поверхностного легировани  металлических изделий, включающий нанесение легирующих элементов на изделие и последующую обкатку роликом с электроконтактным нагревом, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  технологии обработки и повышени  производительности способа, сначала на поверхности образуют микрорельеф путем обработки издели  реза5865974 6(54) METHOD FOR SURFACE LABGING METAL PRODUCTS. , The invention relates to mechanical engineering, mainly metallurgical, and can be used in chemical and chemical processing of working surfaces of rolled rolls, casting metal molds, dies of molds and other metal products. The known method is: the mechanical treatment of steel products, according to which the saturation of the alloying elements is carried out by making the first mixture - an active coating containing alloying elements, which is applied by dipping the product into it. The product is then heated to the forging temperature in the furnace, and then subjected to hot pressure treatment (rolled). The closest technical solution to the present invention is a method of applying alloying elements by an electrolytic method, followed by sealing the resulting metal coating by rolling the product with an electric contact roller by passing an electric current through roller contact with the product jzj. However, the application of alloying elements in the form of coatings by electrolytic methods is technically difficult and not very productive, especially for large-sized products. The purpose of the invention is to simplify the processing technology and increase the productivity of the method. This goal is achieved by the fact that according to the method of surface doping of metal products, including. applying alloying elements on the product and subsequent Rolling with a roller with electrocontact heating to be doped surface is first pretreated by cutting (turning or grinding with a given roughness value with a necessary volume of cavities formed by micro-roughness), powder of alloying elements (chrome, tungsten, molybdenum, etc.) and produce surface treatment with a pressing tool, for example, roll around a carbide roller. At the same time, a low voltage electric current is passed through the contact of the pressure tool with the product. By changing the roughness (Rj value) of the dimensions (volume) of the micro unevenness of the cavities formed by pre-treating the surface of the product by cutting before doping, a given degree (saturation) of the surface alloying is reached, i.e. consumption of alloying elements. In other words, the control / process of surface doping becomes possible. Local heating of the product together with the alloying elements only in the zone of contact of the pressure tool with the product occurs without the presence of an oxidizing medium, it becomes smooth and clean (without oxides and scale) a hardened surface with a dense surface layer with enhanced thermal and mechanical resistance. Example. The working surface of the mill roll is doped on a lathe, in the centers of which the product is installed. Before doping, the working surface of the roll is pretreated, providing the specified roughness. In the tool holder, instead of a turning tool, an electrically insulated pressing tool is installed, for example, a T15K6 carbide wheel. In front of the pressing tool, the powder-feeding device, which is also fixed on the lathe support, is placed in contact with the working surface of the product, and the roll is processed by surface plastic deformation with electrocontact heating. Backfilling of the alloying powder in the grooves of the roughness is performed during the processing of the product by surface plastic deformation. Electrocontact heating of the metadla with alloying elements occurs only in the zone of contact of the pressure tool with the product by including them in the secondary circuit of the step-down transformer. The pressing force of the pressing tool in the process of smoothing or rolling is 50-100 kgf, voltage 1.5-2V, current 400-600 A / mm, smoothing speed .V 12-15 m / min, feed S 1.0 mm / about (for tools with a toroidal surface R 30 mm, g 5 mm). During the surface plastic deformation treatment in the deformation zone - / the metal with alloying elements is heated to a solid-liquid (plastic) state, in which favorable conditions are created for diffusion of the alloying elements into the surface layer of the product. Thus, in the zone of contact of the pressing tool with the product on the surface, the metallurgical process is carried out in closed conditions under pressure at high temperature without access to an oxidizing medium, which results in the formation of a doped surface layer with a dense structure and increased hardness. The alloying powder, poured into the cavities of the roughness, is reliably retained in them due to the presence of n, and the surfaces of the cavities of the ultramicroscopic irregularities and residual magnetism formed after the preliminary pretreatment by cutting before doping the surface. A smooth, hardened surface with high thermal and mechanical resistance is obtained. Thus, the proposed method allows to simplify the processing process and improve the performance of the method by eliminating the preliminary preparation of the coating, applying it to the surface and subsequent drying. The method also allows economical use of alloying elements. Claims The method of surface doping of metal products, including the application of alloying elements on the product and subsequent rolling with a roller with electrocontact heating, characterized in that, in order to simplify the processing technology and improve the performance of the method, first microrelief by processing the product cut 5865974 6 нием, затем во впадины насыпают по-1. Авторское свидетельство СССРnium, then poured into the hollows of -1. USSR author's certificate рошкообразные легирующие элементы и1 392170, кл. С 23 С 17/00, 1973. осуществл ют обкатку роликом.Powder-like alloying elements I1 392170, cl. C 23 C 17/00, 1973. The rollers are run-in. Источники информации,Information sources, 2. Авторское свидетельство СССР2. USSR author's certificate прин тые во внимание при экспертизе5 № 109533, кл. С 23 С 17/00, 1968,taken into account in examination5 No. 109533, cl. C 23 C 17/00, 1968,
SU792768846A 1979-05-18 1979-05-18 Method of surface alloying of metallic articles SU865974A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792768846A SU865974A1 (en) 1979-05-18 1979-05-18 Method of surface alloying of metallic articles

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792768846A SU865974A1 (en) 1979-05-18 1979-05-18 Method of surface alloying of metallic articles

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU865974A1 true SU865974A1 (en) 1981-09-23

Family

ID=20828827

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792768846A SU865974A1 (en) 1979-05-18 1979-05-18 Method of surface alloying of metallic articles

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU865974A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU181963U1 (en) * 2018-02-16 2018-07-30 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики твердого тела Российской академии наук (ИФТТ РАН) Device for low temperature surface alloying

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU181963U1 (en) * 2018-02-16 2018-07-30 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики твердого тела Российской академии наук (ИФТТ РАН) Device for low temperature surface alloying

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105643215B (en) The direct forming manufacturing method and its process unit of Metal Substrate multilayer/gradient composite plate material
US2299192A (en) Method of making sintered articles
US4446351A (en) Process for preparing a press die
US2361434A (en) Method of forming cylinder liners
SU865974A1 (en) Method of surface alloying of metallic articles
US1989186A (en) Method of forming rolls
GB1374130A (en) Roller for hot-rolling and or cold rolling
US3268705A (en) Method of and apparatus for the coating and finishing of metallic surfaces
EP0458987B1 (en) Process for producing thin austenitic stainless steel plate and equipment therefor
US1845746A (en) Mechanical treatment of steel
ES8103187A1 (en) Processing for cube-on-edge oriented silicon steel
ES8104831A1 (en) Processing for cube-on-edge oriented silicon steel
US3631698A (en) Method and apparatus for hot straightening elongated metal workpieces
Charter et al. The commercial development of ion implantation for steel and carbide tools
SU1331613A1 (en) Method of producing two-layer blanks
CN112404130B (en) Method for controlling S45C decarburization
SU733823A1 (en) Method of restoring weared toothed gears
FR2237692A1 (en) Surface finishing wire, bars, and rods - by removal of surface imperfections followed by sizing and polishing
SU1325092A1 (en) Method of of electric resistance surface-hardening of parts
RU2209706C2 (en) Method for making composite rolling rolls
RU2051977C1 (en) Damask steel obtaining method
NL7309604A (en) Surface finishing wire, bars, and rods - by removal of surface imperfections followed by sizing and polishing
JPS5817717B2 (en) Manufacturing method of copper coated steel wire
JPS6114900B2 (en)
Dittrich et al. Development of the Production of Cold Rolls in the VEB Edelstahlwerk Freital