UA70341C2 - Спосіб нанесення зносостійких покриттів на робочу поверхню залізничної рейки - Google Patents
Спосіб нанесення зносостійких покриттів на робочу поверхню залізничної рейки Download PDFInfo
- Publication number
- UA70341C2 UA70341C2 UA2001064072A UA200164072A UA70341C2 UA 70341 C2 UA70341 C2 UA 70341C2 UA 2001064072 A UA2001064072 A UA 2001064072A UA 200164072 A UA200164072 A UA 200164072A UA 70341 C2 UA70341 C2 UA 70341C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- layer
- electrode
- fragments
- coating
- continuity
- Prior art date
Links
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 48
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 34
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 34
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 32
- 239000012634 fragment Substances 0.000 claims abstract description 25
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 19
- 238000005275 alloying Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 8
- 230000035515 penetration Effects 0.000 claims description 12
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 5
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 3
- 238000012876 topography Methods 0.000 claims 1
- 230000008859 change Effects 0.000 abstract description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000739 chaotic effect Effects 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- -1 ferrous metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000009938 salting Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
Abstract
Винахід відноситься до електрофізичних методів нанесення зносостійких покриттів шляхом електричного розряду, зокрема нанесення покриттів підвищеної міцності на робочі поверхні деталей у важкому машинобудуванні та на транспорті. Спосіб нанесення зносостійких покриттів на робочу поверхню залізничної рейки передбачає включення рейки та електрода в електричне коло, надання електродові обертово-поступального руху вздовж робочої поверхні виробу з одночасним поданням електричних імпульсів через електрод та формування покриття у вигляді дискретно-мозаїчного шару. При цьому першими формують фрагменти шару опору пластичним деформаціям, потім наносять шар легуючого матеріалу без подачі електричних імпульсів і далі формують фрагменти триботехнічного шару. Фрагменти шару опору пластичним деформаціям формують за допомогою електрода з твердістю, що перевищує твердість матеріалу, з якого виготовлено виріб. Фрагменти триботехнічного шару формують, використовуючи електрод, виготовлений з кольорового металу з низьким коефіцієнтом тертя, та електрод, виготовлений з металу, в’язкість якого перевищує в’язкість матеріалу, з якого виготовлено виріб. Глибину та суцільність фрагментів триботехнічного шару та шару опору пластичним деформаціям в процесі їхнього формування визначають за величиною експлуатаційного навантаження, при цьому сумарна суцільність дискретного покриття однієї смуги не повинна перевищувати 70%, а для одержання такої ж суцільності покриття всієї робочої поверхні виробу його наносять смуга за смугою з використанням пристрою поперечного переміщення електродів. Досягається підвищення експлуатаційної надійності робочих поверхонь деталей при зміні експлуатаційних навантажень у широкому діапазоні.
Description
Опис винаходу
Винахід належить до електрофізичних методів нанесення зносостійких покриттів шляхом електричного 2 розряду - у даному випадку до методу електроіскрової обробки і може бути використаний для нанесення покриттів підвищеної міцності на робочі поверхні деталей у важкому машинобудуванні та на транспорті.
Відомий спосіб електроіскрової обробки поверхонь, що містить стадії підключення деталі до електричного розрядного кола устаткування, надання легуючому електродові вібраційного руху по поверхні деталі з одночасним пропусканням дискретних електричних імпульсів між легуючим мідним електродом та деталлю, 70 поверхня якої підлягає зміцненню (А.с. СРСР Мо1035903, кл. В23НО/ОО, 1983).
Недоліками цього способу є низька зносостійкість покриття, яка пов'язана з хаотичністю нанесення дискретних ділянок легуючого матеріалу, що наносять на основу деталі, як за суцільністю, так і глибиною покриття.
Відомий також спосіб нанесення зносостійких покриттів, який передбачає включення металевого виробу, 72 поверхня якого підлягає зміцненню, та електрода через генератор в електричне коло, надання електродові обертово-поступального руху вздовж робочої поверхні виробу з одночасним поданням електричних імпульсів через електрод та формування дискретних ділянок покриття (А.с. СРСР Мо1780952, кл. В23НО/ОО, 1992).
Цей спосіб не забезпечує потрібної зносостійкості покриття у зв'язку з хаотичним нанесенням дискретних ділянок легуючого матеріалу як за суцільністю, так і глибиною покриття, а через це має обмежений діапазон можливостей формування поверхонь з потрібними фізико-механічними властивостями, а параметри електричних імпульсів, які подаються на електрод, не відповідають технологічним вимогам при формуванні зміцнюючих покриттів поверхонь деталей, якщо вони виготовлені з різних металів, а електроди мають різні електропровідні характеристики.
Отже причинами, що перешкоджають досягненню очікуваного технічного результату, є недостатня надійність с зміцнюючих покриттів поверхонь деталей при їх виготовленні з різних металів, зокрема при нанесенні покриттів. (У на залізничні рейки.
В основу винаходу поставлена задача створення способу нанесення зносостійких покриттів на робочу поверхню залізничної рейки, що відповідали б вимогам експлуатаційної надійності при зміні експлуатаційних навантажень у широкому діапазоні. --
Зазначена задача вирішується тим, що в способі нанесення зносостійких покриттів на робочу поверхню «І залізничної рейки, який передбачає включення рейки та електрода в електричне коло, надання електродові обертово-поступального руху вздовж робочої поверхні виробу з одночасним поданням електричних імпульсів о через електрод та формування дискретних ділянок покриття, згідно з винаходом покриття формують як о дискретно-мозаїчний шар. 3о При формуванні покриття як дискретно-мозаїчного шару першими формують фрагменти шару опору в пластичним деформаціям, потім наносять шар легуючого матеріалу без подачі електричних імпульсів і далі формують фрагменти триботехнічного шару.
Фрагменти шару опору пластичним деформаціям формують за допомогою електрода з твердістю, що « перевищує твердість матеріалу, з якого виготовлено виріб. З 70 Фрагменти триботехнічного шару формують, використовуючи електрод, виготовлений з кольорового металу с з низьким коефіцієнтом тертя, та електрод, виготовлений з в'язкого металу.
Із» Глибину та суцільність фрагментів триботехнічного шару та шару опору пластичним деформаціям в процесі їх формування визначають за величиною експлуатаційного навантаження, при цьому сумарна суцільність дискретного покриття однієї смуги не повинна перевищувати 70905, а для одержання такої ж суцільності покриття всієї робочої поверхні виробу, його наносять смуга за смугою з використанням пристрою поперечного і переміщення електродів. (ав) В разі експлуатаційного навантаження на виріб 20...5Окг/мм 2 глибина проникнення дискретних ділянок, о виконаних з кольорового металу з низьким коефіцієнтом тертя, складає 0,3...14,0мм і суцільність складає 15...2095, глибина проникнення дискретних ділянок, виконаних з в'язкого металу становить 0,3...1,0мм і
Її 50 суцільність складає 10...1595, а глибина проникнення дискретних ділянок з твердого металу становить що О,4...2,Омм і суцільність - 35...40905.
При забезпеченні збереження значення коефіцієнта тертя сформованої робочої поверхні, рівному коефіцієнту тертя вихідного металу виробу, частково збільшують суцільності ділянок з в'язкого металу до 25...30956 і одночасно зменшують суцільності ділянок з твердого металу до 30...3596, а суцільність ділянок 59 кольорового металу зменшують до 5...1090.
ГФ) Спосіб відтворюють наступним чином. 7 Спосіб нанесення зносостійких покриттів на робочу поверхню залізничної рейки передбачає включення рейки та електрода через генератор та формувач електричних імпульсів в електричне коло, надання електродові обертово-поступального руху вздовж робочої поверхні виробу з одночасним поданням електричних імпульсів бо через електрод та формування дискретних ділянок покриття. Покриття формують як дискретно-мозаїчний шар.
При формуванні покриття як дискретно-мозаїчного шару першими формують фрагменти шару опору пластичним деформаціям, потім наносять шар легуючого матеріалу без подачі електричних імпульсів і далі формують фрагменти триботехнічного шару. Фрагменти шару опору пластичним деформаціям формують за допомогою електрода з твердістю, що перевищує твердість матеріалу, з якого виготовлено виріб. Фрагменти бо триботехнічного шару формують, використовуючи електрод, виготовлений з кольорового металу з низьким коефіцієнтом тертя, та електрод, виготовлений з в'язкого металу. Глибину та суцільність фрагментів триботехнічного шару та шару опору пластичним деформаціям в процесі їх формування визначають за величиною експлуатаційного навантаження, при цьому сумарна суцільність дискретного покриття однієї смуги не повинна перевищувати 7095, а для одержання такої ж суцільності покриття всієї робочої поверхні виробу, його наносять смуга за смугою з використанням пристрою поперечного переміщення електродів. В разі експлуатаційного навантаження на виріб 20...50кг/мм 2 глибина проникнення дискретних ділянок, виконаних з кольорового металу з низьким коефіцієнтом тертя, складає 0,3...1,0мм і суцільність складає 15...2095, глибина проникнення дискретних ділянок, виконаних з в'язкого металу становить 0,3-1,0мм і суцільність складає 70. 10...15965, а глибина проникнення дискретних ділянок з твердого металу становить 0,4...2,Омм і суцільність - 35...4096. При забезпеченні збереження значення коефіцієнта тертя сформованої робочої поверхні рівному коефіцієнту тертя вихідного металу виробу частково збільшують суцільності ділянок з в'язкого металу до 25...30956 і одночасно зменшують суцільності ділянок з твердого металу до 30...3596, а суцільність ділянок кольорового металу зменшують до 5...1090.
Спосіб ілюструється конкретними прикладами його втілення.
Приклад 1
Формують фрагменти шару опору пластичним деформаціям на робочій поверхні залізничної рейки за допомогою електрода, твердість якого перевищує твердість матеріалу рейки (наприклад сталь 65Г, або ХВГ).
Цей шар формують з глибиною проникнення п2-0,4...2,0мм і суцільністю 35905...4095. Потім на рейку наносять без електричної дії шар легуючого матеріалу (наприклад графіту). Далі формують фрагменти триботехнічного шару, застосовуючи електрод з кольорового металу (мідь, або її сплави), який має низький коефіцієнт тертя і забезпечують глибину проникнення Пп .4-0,3...1,0мм, при цьому суцільність його покриття складає 15...2095. Для наступного електроду, виготовленого з в'язкої сталі (сталь Ст20), і забезпечують таку ж глибину проникнення, але суцільність його покриття складає 10...1590. Га
Сумарна суцільність дискретних ділянок на поверхні рейки становить 65...7095. Здійснити нанесення дискретних ділянок з більшою суцільністю неможливо тому, що гранично можлива суцільність для збереження і) принципу дискретності складає 78905. У разі забезпечення 1095-ного проміжку між дискретними ділянками покриття максимально можлива суцільність не повинна перевищувати 70905.
Результати досліджень на знос фрикційної пари залізнична рейка-колесо при експлуатаційних -чее навантаженнях Р-20...5Окг/мм 2 протягом 12 місяців, яка має дискретне покриття та без нього, наведені в таблиці. З со 11110101 точаовипробуваньмоцв.//-/:|/// 204 68 о о зв 1 - площа зносу поперечного перетину голівки рейки, що має дискретне покриття, мм? 010110 26 4 м
Приклад 2. «
Здійснюють як приклад 1, але сумарна суцільність дискретних ділянок композиційних покриттів зменшена і 470 складає 4790 - с В такому разі порушується механізм зносу фрагментів триботехнічного шару, знижується зносостійкість, ц підвищується коефіцієнт тертя, спостерігається процес адгезійного охоплення фрикційних пар. "» Приклад З
Здійснюють як приклад 1, але сумарна суцільність дискретних ділянок композиційних покриттів збільшується | складає 78905.У такому разі дискретні ділянки зливаються і утворюють суцільне покриття, що призводить до - І зниження зносостійкості поверхні та спостерігаються випадки її ссолювання.
Отже застосування винаходу дозволяє оптимально наносити на робочу поверхню залізничної рейки о дискретне покриття підвищеної міцності з огляду на суцільність та глибину покриття електродами, (95) виготовленими з матеріалів, які мають різні фізико-механічні властивості, причому суцільність та глибина дискретного покриття визначаються умовами експлуатації та необхідним значенням коефіцієнта тертя те фрикційної пари рейка-колесо.
Claims (1)
- - Формула винаходу1. Спосіб нанесення зносостійких покриттів на робочу поверхню залізничної рейки, який передбачає Ф, включення рейки та електрода через генератор в електричне коло, надання електродові ко обертово-поступального руху вздовж робочої поверхні виробу з одночасним поданням електричних імпульсів через електрод та формуванням дискретних ділянок покриття, який відрізняється тим, що покриття формують як бо дискретний шар, і в процесі формування покриття як дискретного шару першими формують фрагменти шару опору пластичним деформаціям, потім наносять шар легуючого матеріалу без подачі електричних імпульсів і далі формують фрагменти триботехнічного шару.2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що фрагменти шару опору пластичним деформаціям формують за допомогою електрода з твердістю, що перевищує твердість матеріалу, з якого виготовлено виріб. 65 3. Спосіб за п. 2, який відрізняється тим, що фрагменти шару опору пластичним деформаціям формують за допомогою електрода зі сталі 65Г або ХВГ.4. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що фрагменти триботехнічного шару формують, використовуючи електрод, виготовлений з кольорового металу, та електрод, виготовлений з металу, в'язкість якого перевищує в'язкість матеріалу, з якого виготовлений виріб.5. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що фрагменти триботехнічного шару формують, використовуючи електрод, виготовлений з кольорового металу, та електрод, виготовлений зі сталі Ст20.6. Спосіб за пп. 1 - 5, який відрізняється тим, що глибину та суцільність фрагментів триботехнічного шару та шару опору пластичним деформаціям в процесі їх формування визначають за величиною експлуатаційного навантаження, при цьому сумарна суцільність дискретного покриття однієї смуги не повинна перевищувати 70 905, /о а для одержання такої ж суцільності покриття всієї робочої поверхні виробу, його наносять смуга за смугою з використанням пристрою поперечного переміщення електродів.7. Спосіб за пп. 4 - 5, який відрізняється тим, що в разі експлуатаційного навантаження на рейку 20...50 К/МммМ2 глибина проникнення дискретних ділянок, виконаних з кольорового металу, складає 1,0...1,5 мм і суцільність складає 15...20 95, глибина проникнення дискретних ділянок, виконаних з металу, в'язкість якого 75 перевищує в'язкість матеріалу, з якого виготовлений виріб, становить 1,0...14,5 мм і суцільність складає10...15 96, а глибина проникнення дискретних ділянок з металу, твердість якого перевищує твердість матеріалу, з якого виготовлено виріб, становить 1,5...4,0 мм і суцільність - 35...40 905.8. Спосіб за пп. 4 - 5, який відрізняється тим, що при забезпеченні збереження значення коефіцієнта тертя сформованої робочої поверхні, рівного коефіцієнту тертя вихідного металу виробу, частково збільшують суцільності ділянок з металу, в'язкість якого перевищує в'язкість матеріалу, з якого виготовлений виріб, до25...30 9о і одночасно зменшують суцільності ділянок з металу, твердість якого перевищує твердість матеріалу, з якого виготовлено виріб, до 30...35 9о, а суцільність ділянок кольорового металу зменшують до 5...10 9. Офіційний бюлетень "Промислоава власність". Книга 1 "Винаходи, корисні моделі, топографії інтегральних су ор мікросхем", 2004, М 10, 15.10.2004. Державний департамент інтелектуальної власності Міністерства освіти і о науки України. «- « (зе) «в) -- . и? -і («в) (95) щ» - іме) 60 б5
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA2001064072A UA70341C2 (uk) | 2001-06-13 | 2001-06-13 | Спосіб нанесення зносостійких покриттів на робочу поверхню залізничної рейки |
| AU2002314704A AU2002314704A1 (en) | 2001-06-13 | 2002-05-07 | Wear-resistant discrete composite covering, method and device forits application onto working surface of electrically conductive detail |
| PCT/UA2002/000018 WO2002101111A2 (en) | 2001-06-13 | 2002-05-07 | Wear-resistant discrete composite covering, method and device forits application onto working surface of electrically conductive detail |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA2001064072A UA70341C2 (uk) | 2001-06-13 | 2001-06-13 | Спосіб нанесення зносостійких покриттів на робочу поверхню залізничної рейки |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA70341C2 true UA70341C2 (uk) | 2004-10-15 |
Family
ID=74556572
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UA2001064072A UA70341C2 (uk) | 2001-06-13 | 2001-06-13 | Спосіб нанесення зносостійких покриттів на робочу поверхню залізничної рейки |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA70341C2 (uk) |
-
2001
- 2001-06-13 UA UA2001064072A patent/UA70341C2/uk unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Pereira et al. | Wear behaviour of steel coatings produced by friction surfacing | |
| HUP0400730A2 (en) | Rejuvenation of refactory metal products | |
| CN1609477B (zh) | 具有冶金结合式涂层的链轮及其制造方法 | |
| JP2002538016A (ja) | 鋼製の部材に耐摩耗性を有する表面を形成する方法およびこのような部材を少なくとも１つ有して成る装置 | |
| UA70341C2 (uk) | Спосіб нанесення зносостійких покриттів на робочу поверхню залізничної рейки | |
| Zhang et al. | Effects of different bionic units coupling on the sliding wear of gray cast iron | |
| WO1983000824A1 (en) | Implement for abrasion | |
| Sheleg et al. | Study of the performance of copper coatings formed by electroplating and deformation cladding with a flexible tool | |
| KR20170051228A (ko) | 초음파 가진을 이용한 ded기법의 금속표면강화방법 | |
| Wang et al. | Cutting austempered ductile iron using an EDM sinker | |
| RU2629139C1 (ru) | Способ формирования покрытия на поверхности детали | |
| CN106956066A (zh) | 拖拉机惰轮的堆焊、埋弧焊用管状焊丝及其使用方法 | |
| NO20050432L (no) | Fremgangsmate for overtrekking av en flate pa en skinnekomponent, og en skinnekomponent. | |
| TW200624193A (en) | Method and apparatus for manufacturing metal material and metal workpiece | |
| Panteleyenko et al. | New Boron-Containing Materials for Surface Hardening | |
| RU2626129C1 (ru) | Способ восстановления и упрочнения рабочих органов почвообрабатывающих машин, имеющих лучевидный износ | |
| RU72483U1 (ru) | Соединитель рельсовый шаберно-пружинный | |
| CN106513894B (zh) | 一种提高铁路专用捣镐使用寿命复合工艺及铁路专用捣镐 | |
| RU2497641C1 (ru) | Способ получения металлического покрытия на режущих кромках почвообрабатывающей техники | |
| Stetsko | The nanocomposite diffusion coating of details prepared of boriding | |
| RU2777087C1 (ru) | Способ упрочнения стальной поверхности | |
| CN206307169U (zh) | 一种多功能履带板 | |
| RU2304185C1 (ru) | Способ нанесения упрочняющего покрытия с армирующим эффектом | |
| RU2453412C2 (ru) | Способ упрочнения рабочей поверхности плужного лемеха сельскохозяйственных машин | |
| RU2251594C1 (ru) | Способ поверхностного упрочнения изделий из стали |