UA66105A - Method for working connected surfaces of the parts (variants) - Google Patents
Method for working connected surfaces of the parts (variants) Download PDFInfo
- Publication number
- UA66105A UA66105A UA2003077036A UA2003077036A UA66105A UA 66105 A UA66105 A UA 66105A UA 2003077036 A UA2003077036 A UA 2003077036A UA 2003077036 A UA2003077036 A UA 2003077036A UA 66105 A UA66105 A UA 66105A
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- layer
- microhardness
- white
- hardness
- differs
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 238000005275 alloying Methods 0.000 claims abstract description 21
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 15
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims abstract description 14
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 claims abstract description 12
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 11
- 238000005496 tempering Methods 0.000 claims abstract description 11
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229910021652 non-ferrous alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N beryllium atom Chemical compound [Be] ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000010974 bronze Substances 0.000 claims description 4
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000012876 topography Methods 0.000 claims 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 abstract 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010405 anode material Substances 0.000 description 1
- 229910052729 chemical element Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
Description
Опис винаходуDescription of the invention
Винахід належить до галузі електрофізичної та електрохімічної обробки, зокрема, до електроерозійного 2 легування поверхонь, і може бути використаний для обробки сполучних поверхонь при складанні деталей для їх нерухомого з'єднання.The invention belongs to the field of electrophysical and electrochemical processing, in particular, to electroerosion 2 doping of surfaces, and can be used for processing connecting surfaces when assembling parts for their fixed connection.
Нерухомі з'єднання (сполучення) деталей характеризуються неможливістю їх взаємного переміщення.Fixed connections (connections) of parts are characterized by the impossibility of their mutual movement.
Нерухомість сполучення забезпечується натягом. Міцність сполучення визначається посадкою та квалітетом точності. Нерухомі сполучення можуть бути виконані по пресових посадках (гарантований натяг) або по 70 перехідних посадках (натяг чи зазор).The immobility of the connection is ensured by tension. The strength of the connection is determined by the fit and the quality of the accuracy. Fixed connections can be made by press fits (guaranteed tension) or by 70 transitional fits (tension or gap).
Збирання нерухомих поверхонь може здійснюватися запресуванням вала в отвір, нагріванням деталі, що має отвір і обхоплює, або охолодженням вала. При цьому хоча одну із сполучних деталей до складання термічно обробляють |Зуев А.А., Гуревич Д.Ф. Технология сельскохозяйственного машиностроения. -М.: Колос, 1980, -The assembly of stationary surfaces can be carried out by pressing the shaft into the hole, heating the part that has a hole and covers it, or cooling the shaft. At the same time, at least one of the connecting parts is thermally treated before assembly |A.A. Zuev, D.F. Gurevich. Agricultural engineering technology. - M.: Kolos, 1980, -
С.219-220). 12 При складанні нерухомих деталей, крім забезпечення міцності сполучення, часто стоїть задача забезпечення і його герметичності, наприклад, у посадочних місцях металевих кілець імпульсних торцевих ущільнень.P.219-220). 12 When assembling stationary parts, in addition to ensuring the strength of the connection, there is often the task of ensuring its tightness, for example, in the seats of metal rings of impulse end seals.
Зазначені способи такої герметичності не гарантують.These methods do not guarantee such tightness.
При складанні нерухомих з'єднань сполучні поверхні деталей піддаються пластичному деформуванню, тому бажано, щоб тверді металеві деталі мали більш м'який поверхневий шар.When making fixed connections, the connecting surfaces of the parts are subject to plastic deformation, so it is desirable that hard metal parts have a softer surface layer.
Відомо, що твердість з підвищенням температури відпуску падає, як і інші показники міцності, в той час як показники пластичності збільшуються (Гуляев А.П. Металловедение. - М.: Металлургия, 1977.- С.246-2511.It is known that the hardness decreases with an increase in the tempering temperature, as well as other strength indicators, while the plasticity indicators increase (Gulyaev A.P. Metallovedenie. - M.: Metallurgiya, 1977. - P.246-2511.
Відомо спосіб електроерозійного легування, за допомогою якого можна змінити твердість металевої поверхні: - підвищити твердість нанесенням на поверхню матеріалу вищої твердості або дифузійним введенням у поверхню необхідних хімічних елементів з навколишнього середовища чи з матеріалу анода; - звнизити твердість нанесенням на поверхню більш м'яких матеріалів |/Лазаренко Н.И. Злектроискровое « легирование металлических поверхностей.- М. Машиностроение, 1976.-19с..There is a known method of electroerosion alloying, by which it is possible to change the hardness of the metal surface: - increase the hardness by applying a material of higher hardness to the surface or by diffusing the necessary chemical elements from the environment or from the anode material into the surface; - reduce the hardness by applying softer materials to the surface |/Lazarenko N.Y. Zlectroiskrovoe " alloying of metal surfaces. - M. Mashinostroenie, 1976.-19p..
Найближчим до винаходу є спосіб електроерозійного легування попередньо термооброблених поверхонь з формуванням поверхневого шару (Лазаренко Н.И. Злектроискровое легирование металлических поверхностей.-The closest to the invention is the method of electroerosion alloying of previously heat-treated surfaces with the formation of a surface layer (Lazarenko, N.Y.
М. Машиностроение, 1976.-19с.|. оM. Mashinostroenie, 1976.-19 p.|. at
При застосуванні даного способу для обробки сполучних поверхонь деталей не досягається достатньої Га») герметичності, міцності та надійності нерухомих з'єднань.When using this method for processing the connecting surfaces of parts, sufficient tightness, strength and reliability of fixed connections are not achieved.
В основу винаходу поставлено задачу створення способу обробки сполучних поверхонь деталей, який би -- підвисив герметичність нерухомих з'єднань, а також їх міцність, надійність та довговічність. Ге)The basis of the invention is the task of creating a method of processing the connecting surfaces of parts, which would increase the tightness of fixed joints, as well as their strength, reliability and durability. Gee)
Поставлену задачу вирішують тим, що у відомому способі обробки сполучних поверхонь деталей шляхомThe problem is solved by the fact that in a known method of processing the connecting surfaces of parts by
Зо електроерозійного легування попередньо термічне оброблених поверхонь з формуванням поверхневого шару, о згідно з винаходом, поверхню стального катода обробляють графітовим електродом за допомогою імпульсних розрядів при енергії 0,4-4Дж з утворенням поверхневого "білого" шару, мікротвердість якого вища мікротвердості основної сталі, та підшару - зони відпуску, який розміщено під "білим' шаром і має « мікротвердість, нижчу мікротвердості основної сталі, а після електроерозійного легування видаляють "білий" шар. ші с Тривалість імпульсних розрядів становить до 9.10 7с. :з» "Білий" шар можуть видаляти шліфуванням.From electroerosion alloying of previously heat-treated surfaces with the formation of a surface layer, o according to the invention, the surface of the steel cathode is treated with a graphite electrode using pulsed discharges at an energy of 0.4-4 J with the formation of a surface "white" layer, the microhardness of which is higher than the microhardness of the base steel, and sublayer - the tempering zone, which is located under the "white" layer and has a microhardness lower than the microhardness of the main steel, and after electroerosion alloying, the "white" layer is removed. remove by grinding.
У другому варіанті виконання способу обробки сполучних поверхонь деталей шляхом електроерозійного легування попередньо термічно оброблених поверхонь з формуванням поверхневого шару, згідно з винаходом, б» 15 поверхню катода з кольорового сплаву обробляють графітовим електродом за допомогою імпульсних розрядів при енергії 0,4-4Дж з утворенням поверхневої зони відпуску, мікротвердість якої нижча мікротвердостіIn the second variant of the implementation of the method of processing the connecting surfaces of parts by electroerosion alloying of previously heat-treated surfaces with the formation of a surface layer, according to the invention, b" 15 the surface of the cathode made of a non-ferrous alloy is treated with a graphite electrode using pulsed discharges at an energy of 0.4-4 J with the formation of a surface the tempering zone, the microhardness of which is lower than the microhardness
Ге) основного кольорового металу. -з Як кольоровий сплав можуть використовувати берилієву бронзу.Ge) of the main non-ferrous metal. -z Beryllium bronze can be used as a colored alloy.
Тривалість імпульсних розрядів становить до 9.10 7с, («в Запропонований спосіб електроерозійного легування з використанням графітового електрода дозволяє при сп його застосуванні для обробки сполучних поверхонь деталей отримати їх нерухоме з'єднання з підвищеною герметичністю та міцністю і, як наслідок, підвищити його надійність та довговічність.The duration of pulsed discharges is up to 9.10 7s, («v The proposed method of electroerosion alloying using a graphite electrode allows, when it is used for processing the connecting surfaces of parts, to obtain their immovable connection with increased tightness and strength and, as a result, to increase its reliability and durability .
Спосіб здійснюють наступним чином.The method is carried out as follows.
Електроерозійним легуванням на сполучній попередньо обробленій поверхні деталі формують поверхневий шар з використанням графітового електрода. в» При електроерозійному легуванні графітовим електродом стальних катодів на поверхнях останніх виникає "білий" шар, який звичайно не піддається травленню реактивами, що застосовуються для матеріалу основи.By electroerosion alloying, a surface layer is formed on the connecting pre-treated surface of the parts using a graphite electrode. c» During the electroerosion doping of steel cathodes with a graphite electrode, a "white" layer appears on the surfaces of the latter, which usually cannot be etched by the reagents used for the base material.
Мікротвердість "білого " шару значно перевищує мікротвердість основного металу. Під "білим" шаром розміщено во перехідну зону - підшар, який є ділянкою термічної дії імпульсних розрядів та дифузійного взаємопроникнення елементів анода та катода. Підшар звичайно є зоною відпуску, величина якої визначається параметрами імпульсного розряду. Із збільшенням енергії останнього ця зона розширятиметься. Твердість у зоні відпуску нижча твердості основного металу. При обробці сталі графітовим катодом з використанням імпульсів великої тривалості -- до 9.1077с при енергії 0,4-4Дж зона термічного впливу досягатиме 400мкм. 65 Для отримання на поверхнях стальних катодів зони відпуску було би можливо використання і інших електродів: електродів чистих металів (хром, вольфрам, молібден тощо), сплавів різного ступеню легування,The microhardness of the "white" layer significantly exceeds the microhardness of the base metal. Under the "white" layer, a sublayer is placed in the transition zone, which is the area of thermal action of impulse discharges and diffusional interpenetration of anode and cathode elements. The sublayer is usually a tempering zone, the size of which is determined by the pulse discharge parameters. As the energy of the latter increases, this zone will expand. The hardness in the tempering zone is lower than the hardness of the base metal. When processing steel with a graphite cathode using pulses of long duration - up to 9.1077s at an energy of 0.4-4J, the zone of thermal influence will reach 400 μm. 65 It would be possible to use other electrodes on the surfaces of steel cathodes in the tempering zone: electrodes of pure metals (chromium, tungsten, molybdenum, etc.), alloys of various degrees of alloying,
твердих сплавів тощо. Проте, при електроерозійному легуванні графітовим електродом найменше змінюється величина шорсткості поверхні, що легується.hard alloys, etc. However, during electroerosion alloying with a graphite electrode, the roughness of the alloyed surface changes the least.
Глибина зон підвищеної та зниженої твердості для кожного матеріалу деталі та режимів електроерозійного легування визначається експериментальне. Зону підвищеної твердості видаляють будь-яким відомим способом, наприклад, шліфуванням.The depth of the zones of increased and decreased hardness for each part material and modes of electroerosion alloying is determined experimentally. The zone of increased hardness is removed by any known method, for example, grinding.
При електроерозійному легуванні графітовим електродом термооброблених деталей з кольорових сплавів (наприклад, берилієва бронза) у поверхневому шарі безпосередньо з поверхні утворюється зона відпуску, глибина якої, як і при легуванні стальних деталей, залежить від режимів легування. Причому із збільшенням /о енергії заряду тривалості імпульсів та часу легування збільшується глибина шару зниженої твердості.During electroerosion alloying with a graphite electrode of heat-treated parts made of non-ferrous alloys (for example, beryllium bronze), a tempering zone is formed in the surface layer directly from the surface, the depth of which, as in alloying of steel parts, depends on alloying modes. Moreover, with an increase in the energy of the charge, the duration of the pulses and the alloying time, the depth of the layer of reduced hardness increases.
В таблиці наведено дані про розподіл мікротвердості та глибину знеміцнення поверхневого шару берилієвої бронзи, термообробленої на твердість 3700МПа при легуванні за допомогою графітового електрода. й -The table shows data on the distribution of microhardness and the depth of weakening of the surface layer of beryllium bronze, heat-treated to a hardness of 3700MPa when alloyed with a graphite electrode. and -
РБ5 - цережим при ІК з, 2,0-2,2 А та ),Х - 68,78.RB5 - cerezhim at IR with, 2.0-2.2 A and ),X - 68.78.
Як видно з таблиці, час легування графітом визначається необхідністю отримання необхідної глибини та мікротвердості поверхневого шару.As can be seen from the table, the time of doping with graphite is determined by the need to obtain the required depth and microhardness of the surface layer.
Вибір граничних значень енергії імпульсів при легуванні графітовим електродом обумовлено природою його взаємодії з деформівними твердими металами.The choice of limit values of pulse energy during doping with a graphite electrode is determined by the nature of its interaction with deformable hard metals.
Нижня межа енергії обмежується ефективністю способу. При зниженні енергії імпульсів менше нижчої межі « глибину зони зниженої твердості дуже важко виявити через її малу величину.The lower energy limit is limited by the efficiency of the method. When the energy of the pulses is reduced below the lower limit, the depth of the zone of reduced hardness is very difficult to detect due to its small value.
Збільшення енергії імпульсів вище верхньої межі не приводить до значного збільшення глибини зони зниженої твердості, але при цьому значно збільшується величина шорсткості поверхні, що легується. ю оIncreasing the energy of the pulses above the upper limit does not lead to a significant increase in the depth of the zone of reduced hardness, but at the same time, the roughness of the alloyed surface increases significantly. i o
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA2003077036A UA66105C2 (en) | 2003-07-25 | 2003-07-25 | Method for treatment of connecting surfaces of components (embodiments) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA2003077036A UA66105C2 (en) | 2003-07-25 | 2003-07-25 | Method for treatment of connecting surfaces of components (embodiments) |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA66105A true UA66105A (en) | 2004-04-15 |
| UA66105C2 UA66105C2 (en) | 2008-04-10 |
Family
ID=34517752
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UA2003077036A UA66105C2 (en) | 2003-07-25 | 2003-07-25 | Method for treatment of connecting surfaces of components (embodiments) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA66105C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2463391C2 (en) * | 2010-12-20 | 2012-10-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого | Method to apply double-layer coatings |
| RU2528070C2 (en) * | 2012-10-12 | 2014-09-10 | Василий Сигизмундович Марцинковский | Perfection of conformability of friction pair "bearing insert - shaft journal" |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2450897C2 (en) * | 2010-08-11 | 2012-05-20 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Есм" | Method of electrochemical processing of materials |
-
2003
- 2003-07-25 UA UA2003077036A patent/UA66105C2/en unknown
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2463391C2 (en) * | 2010-12-20 | 2012-10-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого | Method to apply double-layer coatings |
| RU2528070C2 (en) * | 2012-10-12 | 2014-09-10 | Василий Сигизмундович Марцинковский | Perfection of conformability of friction pair "bearing insert - shaft journal" |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| UA66105C2 (en) | 2008-04-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Prakash et al. | Experimental investigations in powder mixed electric discharge machining of Ti–35Nb–7Ta–5Zrβ-titanium alloy | |
| Kumar et al. | Research developments in additives mixed electrical discharge machining (AEDM): a state of art review | |
| Wang et al. | Recast layer removal after electrical discharge machining via Taguchi analysis: a feasibility study | |
| Sharma et al. | Effect of wire diameter on surface integrity of wire electrical discharge machined Inconel 706 for gas turbine application | |
| Singh et al. | Experimental investigations into rotary mode electrochemical discharge drilling (RM-ECDD) of metal matrix composites | |
| Singh et al. | Experimental analysis of reverse micro-EDM for machining microtool | |
| Balasubramaniyan et al. | Wire-EDM machinability investigation on quaternary Ni44Ti50Cu4Zr2 shape memory alloy | |
| CN1044307A (en) | The electrochemical process for treating of products of conductive materials | |
| Kumar et al. | Microstructure analysis and material transformation of pure titanium and tool wear surface after wire electric discharge machining process | |
| Al-Amin et al. | Multiple-objective optimization of hydroxyapatite-added EDM technique for processing of 316L-steel | |
| Ryu | Eco-friendly ECM in citric acid electrolyte with microwire and microfoil electrodes | |
| Klink et al. | Crater morphology evaluation of contemporary advanced EDM generator technology | |
| Kadirvel et al. | Experimental investigation on the electrode specific performance in micro-EDM of die-steel | |
| Manikandan et al. | Optimisation of electrochemical drilling process using Taguchi method and regression analysis | |
| Mohanty et al. | Surface integrity and residual stress analysis of μEDM coated Ti-alloy miniature components | |
| RU2410212C2 (en) | Procedure for treatment of conjugated surfaces of steel and/or iron parts | |
| Rajput et al. | Performance analysis of closed-loop electrochemical discharge machining (CLECDM) during micro-drilling and response surface methodology based multi-response parametric optimisation | |
| Talla et al. | Experimental investigation and optimization during the fabrication of arrayed structures using reverse EDM | |
| UA66105A (en) | Method for working connected surfaces of the parts (variants) | |
| Rahman et al. | Trends in electrical discharge machining of Ti-and Ni-based superalloys: Macro-micro-compound arc/spark/melt process | |
| Mouralova et al. | Surface and subsurface layers defects analysis after WEDM affecting the subsequent lifetime of produced components | |
| Jahare et al. | Effect of WEDM parameters on material removal rate and kerf’s width of cobalt chromium molybdenum using full factorials design | |
| Paswan et al. | An analysis of machining response parameters, crystalline structures, and surface topography during EDM of die-steel using EDM oil and liquid-based viscous dielectrics: a comparative analysis of machining performance | |
| Uhlmann et al. | Automated dressing of graphite electrodes for electrical discharge machining (EDM) of seal slots in turbine components | |
| Surani et al. | Mathematical modeling for radial overcut on powder mixed micro-electrical discharge machining (μ-EDM) of TZM-molybdenum superalloy by response surface methodology |