Материал электрода-инструмента для электроэрозионного легирования

 

МАТЕРИАЛ ЭЛЕКТРОДА-ИНСТРУМЕНТА ДЛЯ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОГО ЛЕГИРОВАНИЯ стальных деталей, содержащий вольфрам, отличающийся тем, что, с целью повышения износостойкости поверхностей деталей, он дополнительно содержит в своем составе углерод при следующем соотношении компонентов, мас.°/о: Углерод0,01-0,29 ВольфрамОстальное «

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК з(50 В 23 P 1 18 г.: : ч-.-,-.-, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .:

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3421674 25-08 (22) 15.04.82 . (46) 23.11.84. Бюл. № 43 (72) Е. В. Васильева, В. Е. Бочков, Ю. Н. Демин, В. А. Лякишев и Н. И. Дидоренко (71) Завод ВТУЗ при Московском автомобильном заводе им. И. А. Лихачева и Научно-йсследовательский институт технологии автомобильной промышленности (53). 621.9.048 (088.8) (56) 1. Верхотуров А. Д. и др. Износостойкость стали 45 после электроэрозионного легирования тугоплавкими металлами, карбидами и твердыми сплавами. — «Вестник машиностроения», 1976, № 7, с. 49-51.,.Я0„„1125115 А (54) (57) МАТЕРИАЛ ЭЛЕКТРОДА-ИНСТРУМЕНТА ДЛЯ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОГО ЛЕГИРОВАНИЯ стальных деталей, содержащий вольфрам, отличающийся тем, что, с целью повышения износостойкости поверхностей деталей, он дополнительно содержит в своем составе углерод при следующем соотношении компонентов, мас.0 0:

Углерод 0,01 — 0,29

Вольфрам Остальное

1125115

Изобретение относится к электрофизическим и электрохимическим методам обработки, в частности к электроэрозионному легированию стальных деталей.

Известны электроды-инструменты для электроэрозионного легирования,,изготовленные из вольфрама (1).

При легировании стали 45 вольфрамовым электродом-инструментом на установке

ЭФИ-46 микротвердость поверхностного слоя не превышает 6,75 ГПа, а износостойкость. поверхности повышается не более чем в 2,6 раза. Сплошность слоя после обработки составляет 60-80О/р.

Помимо этого не удается также достичь и .значительной толщины легированного 5 слоя из-за низкого порога деэрозии вследствие охрупчивания легированного слоя продуктами окисления вольфрамового электрода. Микротвердость таких слоев не превышает 7-8 ГПа.

Цель изобретения — повышение износостойкости поверхностей стальных деталей.

Поставленная цель достигается тем, что материал электрода-инструмента для электроэрозионного легирования дополнительно содержит в своем составе углерод при сле- 25 дующем соотношении компонентов, мас.о/д..

Углерод 0,01 — 0,29

Вольфрам Остальное

Введение углерода в указанных количествах в материал электрода-инструмента вызывает повышение износостойкости поверх30 ности стальных изделий после их электроэрозионного легирования по сравнению с легированием чистым вольфрамом за счет упрочнения легированного слоя в процессе испытания сложными карбидами РезЖзС, образующимися при распаде пересыщенных твердых растворов внедрения углерода в вольфраме и железе (их механической смеси, которую представляет собой легированный слой). Кроме того, обработка предлагаемым электродом вызывает значительный прирост 4О массы легируемых образцов по сравнению с обработкой вольфрамовым электродом, при этом повышается как толщина, так и сплошность легированного слоя. При добавке в материал электрода-инструмента углерода в 45 указанных количествах повышается и микротвердость легированного слоя до 11-13 ГПа.

Все эти факторы способствуют значительному повышению износостойкости поверхности после ее электроэрозионного легирования предлагаемым материалом.

Нижний предел содержания углерода в материале обусловлен пределом растворимости примесей внедрения в вольфраме, а верхний — появлением значительного числа карбидов в легированном слое, повышением хрупкости последнего и, как следствие, снижением износостойкости.

Предлагаемый материал получают путем осаждения из газовой фазы вольфрама и углерода на вольфрамовый стержень (диаметром 1,8 мм, длиной 60 мм) совместным разложением хлорида углерода СС1 и вольфрама ЮС15 в тлеющем разряде постоянного тока. При этом парциальное давление паров СС11 составляет 0,2 мм рт. ст., паров

ЪС15 — 0,2 мм рт. ст. Время осаждения 1 ч.

Содержание углерода в материале контролируется изменением температуры образцов (удельной сплошности разряда). Для получения материала с содержанием углерода

0,01 мас. 0/0 температура образцов составляет 1400 С (удельная мощность разряда

40 Вт/см ), а для получения электрода с содержанием углерода 0,29 мас.о/о температура образцов составляет 1000 С (удельная мощность разряда 8 Вт/см2).

Для сравнительного анализа осуществляют электроэрозионное легирование поверхности образцов из стали 45 предлагаемым и известным материалом. Результаты исследования свойств получаемых легированных слоев по сравнению со слоем, полученным при использовании вольфрамового электрода, при веден ы в та бли це.

Предлагаемый материал электрода-инструмента может быть использован для легирования и других сталей. Проводят электроэрозионное легирование сталей У8 и У13, на которых также получают значительное увеличение износостой кости легированного слоя.

Таким образом, технико-экономические преимущества предлагаемого материала заключаются в повышении износостойкости обработанной стальной поверхности, увеличении толщины легированного слоя и его сплошности.

1125115;.

38 10 70-80 7,5+0,3 5,5

+0,01 мас.7.

48 10 85-90 8,5+0,3 24

+0,05 мас,X

62 10 90-96 12+0,3

60 10 85-90 13+0,3

35,6

+0,29 мас.X.

30

Составитель P. Íèêìàòóëèí

Редактор А. Шандор Техред И. Верес Корректор Т. Решетник

Заказ 8398/12 Тираж 1035 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по дела и изобретений и от крытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП сПатент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4