Способ нанесения покрытий на алюминий и его сплавы

 

Изобретение относится к электрофизическим и электрохимическим методам обработки, в частности к электроэрозионному легированию порошковыми материалами. Целью изобретения является повьшение толщины покрытия и прочности сцепления с основой за счет дискретного изменения во времени концентрации ингредиентов смеси порошков материала основы и чистого металла из группы титан, хром, медь, никель, карбидов вольфрама, а также изменения значения энергии разрядов и удбшьного расхода смеси в соответствии с соотношением: Y a. b, где а - 8, , для Y Сд , %, а -4., 25 Ъ 35, для Y Оме, %; а 12 , 5&Ъ 15, для Y С„ес, %i а 2, 1 ; Ъ 2, для Y Wp, Дж, а 0,3, 0,5 6 Ъ 0,7 для Y; g, г/мин, 1,2,3 - 3 мин/см - продолжительность обработки 1 см площади. 2 ил. i (/)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСтИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 142 71 (511 4 В 23 H 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 4210427/3) -08 (22) 17.03.87 (46) 30,09.88. Бюл. У 36 (7)) Бельцкий государственный педагогический институт им. Алеку Руссо (72) А.П. Абрамчук; В.И. Ревуцкий, В.В. Михайлов и П.В. Перетятку (53) 621.9.048(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 11 51403, кл. В 23 Н 9/00, 1982. (54) СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ НА

АЛ10МИНИЙ И ЕГО СПЛАВЫ. (57) Изобретение относится к электрофизическим и электрохимическим методам обработки, в частности к электроэрозионному легированию порошковыми материалами. Целью изобретЕния является повышение толщины покрытия и прочности сцепления с основой за счет дискретного изменения во времени концентрации ингредиентов смеси порошков материала основы.и чистого металла из группы титан, хром, медь, никель, карбидов вольфрама, а также изменения значения энергии разрядов и удельного расхода смеси в соответствии с соотношением: Y =

= а-1 + Ь, где а = — 8, 55 Ь с 65, для Y = СА, Ж, а = -4, 25+b 35, для Y = Суе, 7, a = 12, 5 b 15, для Y = Смес, 7, а -" 2, 1с Ь 2, для Y =Vp, Дж, а = 03, 05mb<07 для Y = g, г/мин. t = 1,2,3

3 мин/см — продолжительность обра2

2 ботки 1 см площади. 2 ил.

Суе э%

Сирс э%

Wp Дж

g, r /MHH„35

8 55 6 Ь 65, для Y

= -4, 25

12, 5 Ъй 15, для .2, 1 Ь 2, для Y

0,3ф 0,5, с Ь 0,7, для .У

1,2,3,... мин/см — продолжительность обработки 1 см площади.

Например, для параметра C« (t) для первой минуты обработки имеем

С (1) % = -81 + (55,б5)., В течение первой минуты обработки единицы площади (1 см ) в приведенной„5 и формуле подставляется значение:t>

1, для которого получаем допустимый интервал значений для концентрации С от 47 до 57%.Этот режим обра-ботки на фиг. 1 отражен прямоугольни50 ком с горизонтальной штриховкой от

1 = О до t = 1 и С с от 45 до 57%. °

Для второй минуты обработки единицы площади в формулу подставляется значение t 2 и т.д. Аналогично поступают и для остальных параметров (фиг. 1), а также для энергии разряда

Wр,(t) и минутного расхода порошка

g Ь ) (фи г. 2) .

142671

Изобретение относится к электро. физическим и электрохимическим методам обработки, в частности к электроэрозионному легированню порошковы5 ,ми материалами.

Целью изобретения является повышение толщины покрытия и прочности сцепления с основой при нанесении покрытия на алюминий и его сплавы.

На фиг. 1 приведен график изменения концентрации ингредиентов ши". хты в процессе обработки, на фиг. 2— график изменения удельного расхода

:смеси g(t) и энергии Wp(t) в про- 15 цессе обработки, (пунктирные линии) на фиг. 1 и 2 показывают характер изменения параметров, а прямоугольники определяют область допустимых измений параметров при их дискретном из- 20 .менении в зависимости от продолжительности обработки единицы площади

V поверхности детали), Аналитически в каждом случае закон изменения определяется зависимостью

7 = а1 + Ь с значением для параметра а и допустимого интервала для параметра в, . где 30

Способ осуществляется следующим образом. Покрытие на поверхности детали формируют в несколько проходов., Режим продольной подачи обрабатывающего электрода относительно детали выбирается таким, чтобы при одном проходе обеспечивалась обработка 1 см в течение одной минуты.

Далее по графикам фиг. 1 и 2 определяют для 1„ = 1 значения энергии удельного расхода g и концентрацию ингредиентов, соответствующую первой минуте обработке единицы поверхности. Затем включают дозатор № 1, заполненный смесью ингредиентов заданной концентрации, устанавливают определенное значение энергии и удельного расхода и производят обработку всей площади с удельным временем

1, Затем изменяют значение эйергии W, удельного расхода g u включают дозатор ¹ 2 со смесью ингредиентов, соответствующей t = 2, и вновь обрабатывают всю площадь и

TiP °

Примеры реализации способа при оптимальных условиях показывают, что все технологические параметры изменяются в соответствии с фиг. 1 и 2 °

Для этихусловий толщина растет на протяжении всего времени обработки. Прочность, сцепления близка к прочности материала основы. Несоблюдение оптимальных условий н выход за интервалы допустимых значений для концентрации ингредиентов приводит к уменьшению толщины слоя и прочности сцепления. Выход значений

g и W за предел зависимостей фиг ° 2 также приводит к отрицательным результатам.

Выход за пределы содержания компонентов приводят либо к интенсивной эрозии подложки, либо к черезмерному увеличению концентрации хрупкой составляющей (интерметаллидов и карбидов) в покрытии, вследствие чего также происходит разрушение и отслаивание покрытия. Таким образом, соблюдение условий пределов позволяет наносить покрытия, твердость которых растет постепенно с увеличением его толщины. Об этом свидетельствуют эксперименты для различных металлов (медь, никель, хром)

Обработка проводилоась на специально разработанной установке, имеющей несколько дозаторов IIopoUIK0Bo го материала.

Изностойкость деталей с покрытиями, получанмых предложенным спососом, в 3-5 раз вышее, чем у деталей без покрытия.

14267

Производительность процесса нанесения покрытий в 1,3-1,8 раза выше, чем у прототипа.

Формула изобретения

Способ нанесения покрытий на алю- 1 миний и его сплавы искровыми разрядами, при котором в межэлектродный зазор подают дозированно дисперсный материал смеси в период сближения электродов с последующим их контактированием,,о т л и ч а ю щ и .й с я тем, что, с целью повышения толщины покрытия и прочности сцепления с основой, используют смесь порошков

15 материала основы, чистого металла из группы титан, хром, медь, никель и карбидов вольфрама при следующем соотношении компонентов, мас.Ж:

А1 65-15

МеС 5-75

Ме 35- 5 концентрации ингредиентов порошковой смеси, энергию разряда и минутный расход смеси изменяют дискретно в зависимости от продолжительности об1 работки единицы площади (1 см ) обрабатываемой поверхности в соответ-. ствии с соотношением

Х =at +Ъ а = -8, 55 с Ь 65, для Y = Cpg,X а = -4, 25 Ъ «с 35, для Х = С а, Е,", а = 12, 5 Ъ 15, для Y = Суес_#_, а = 2, 1 Ъй 2, для Y =Яр,Цж,. ,a = 0,3, 0,3 Ъ 0,7,для Х = g,ã/ìèé — 1,2,3... мин/см — продолжительность обработки 1 см площади.

1426715 у (ц упкюб ппншЬпй

Составитель С. Никифоров

Редактор М, Келемеш Техрец А.Кравчук

Корректор В. Бутяга

Заказ 4806/12 Тираж 922

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная, 4