Способ упрочнения металлических поверхностей

 

Изобретение относится к машиностроению ,в частности, к способам обработки покрытий, нанесенных на изделия, которые работают на износ в агрессивных средах, и может быть использовано для упрочнения деталей пневмогидроприводов, компрессоров, линий изготовления печатных плат и т.д. Целью изобретения является повышение износостойкости металлического покрытия за счет увеличения его плотности и образования микрорельефа. Осуществляют ультразвуковую обработку нанесенного слоя покрытия с дополнительным воздействием на деформирующий инструмент давления частотой 50-100 Гц и скважностью в пределах 1,3-3,0. Это позволяет значительно уплотнить поверхностный слой и создать на поверхности микрорельеф, который дополнительно повышает износостойкость обработанной поверхности. 3 ил. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sg 4 В 24 В 39/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (61) 1192952 (21) 4310859/31-27 (22) 28.09.87 (46) 23.05.89. Бюл. № 19 (71) Институт электросварки им. Е. О. Патона (72) 1О. С. Борисов, А. Г. Ильенко, В. Б Марголин, А. Л. Гайдаренко и А. П. Мурашов (53) 621.923.77 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1192952, кл. В 24 В 39/04, 1983. (54) СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ (57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к способам обработки покрытий, нанесенных на изделия, которые

Изобретение относится к обработке поверхностей покрытий, нанесенных напылением, может быть использовано для повышения надежности и долговечности тяжелонагруженных деталей, применяемых в машиностроении, и является усовершенствованием изобретения по авт. св. № 1192952.

Целью изобретения является повышение износостойкости металлических покрытий за счет увеличения их плотности и образования микрорельефа.

На фиг. 1 показано расположение деформирующего инструмента и обрабатываемой поверхности; на фиг. 2 — микрорельеф, сечение, при воздействии импульсов давления со скважностью, равной 1,3; на фиг. 3— то же, со скважностью, равной 2,0.

Деформирующий элемент 1 (фиг. 1), присоединенный с помощью концентратора 2 к ультразвуковому преобразователю 3, прижимается к обрабатываемой поверхности детали 4 усилием, развиваемым, пружиной 5.

Статическая нагрузка на деформирующий элемент регулируется ходовым винтом 6 с

„„SU„„1481044 A 2 работают на износ в агрессивных средах, и может быть использовано для упрочнения деталей пневмогидроприводов, компрессоров, линий изготовления печатных плат и т. д. Целью изобретения является повышение износостойкости металлического покрытия за счет увеличения его плотности и образования микрорельефа. Осуществляют ультразвуковую обработку нанесенного слоя покрытия с дополнительным воздействием на деформирующий инструмент давления частотой 50 в 100 Гц и скважностью в пределах 1,3 — 3,0. Это позволяет значительно уплотнить поверхностный слой и создать на поверхности микрорельеф, который дополнительно повышает износостойкость обработанной поверхности. 3 ил., 1 табл.

2 гайкой 7. Дополнительное воздействие на деформирующий инструмент импульсов давления P может осуществляться различными способами нагружения: механическим, электромагнитным, пневматическим, гидравлическим и др.

Применение импульсов со скважностью, равной 1,3, позволяет получить микрорельеф с синусоидальным профилем поперечного сечения обрабатываемой детали (фиг. 2) Использование скважности, превышающей 1,3, обеспечивает получение плосковерши нных макровыступов, образующих рельеф поверхности (фиг. 3).

Способ проверяют при обработке газотермических покрытий, нанесенных на цилиндрические образцы из стали 3 диаметром 20 мм. На образцы напыляют плазменное покрытие из сплава ПТ 88Н12 по

ТУ толщиной 0,4 — 0,45 мм, а затем обрабатывают. Режим обработки: частота ультразвуковых колебаний 44 кГц; амплитуда 10 мкм; частота вращения обрабатываемого образца

120 об/мин; подача 0,08 мм на оборот;

1481044

Формула изобретения

Режим об)раб) )тк Физи вские свойства

Примечание

Об)))обутка покрытия

itî сtìcîáó Частота воздейСкваж Пористость Износ. ность 7, мкм/км ствий, Гц

Известному 50

Отдельные микротре)цины в обработанном слое

Предлагаемому 40

50

100

110

1О

7,8

5,4

5,0

2,0

2,6

14

13

8

11

1,2

1,3

1,3

1,3

1,3

1,3

Микротрешины в слое покрытия

5,2

5, 1

3,8

5,8

6,0

8

7

14

6О ! О ) с ) О

)00

3,3

3,5

3 статический прижим деформирующего инструмента к поверхности покрытия с силой 10 Н. Амплитуда импульсной нагрузки составляет 30 Н. Изменяемыми параметрами служат частота и скважность воздействий на деформирующий инструмент.

Для сравнения исследуют покрытия после обработки по известному способу. Измерение пористости проводят при помощи квантиметра 720, а износостойкости — на машине трения СМЦ-2.

Результаты экспериментов представлены в таблице.

Кроме того, измерения на ПМГ-3 шлифов напыленных и обработанных покрытий показали, что в результате уплотнения происходит увеличение микротвердости на 20—

40%. При этом с ростом частоты более

t00 Гц наблюдается перенаклеп поверхности и разрушение покрытия.

Таким образом, обработка напыленных покрытий путем дополнительного воздействия на деформирующий инструмент импульсов давления с частотой 50 — 100 Гц и скважностью в пределах 1,3 — 3,0 позволяет более значительно уплотнить напыленный слой и при этом создать на поверхности микрорельеф, который дополнительно повышает износостойкость обработанной поверхности по сравнению с известным способом.

Способ упрочнения металлических поверхностей по авт. св, № 1192952, отличаюи1ийся тем, что, с целью повышения износостойкости металлических покрытий за счет увеличения их плотности и образования микрорельефа, осуществляют дополнительное импульсное воздействие на инструмент с частотой 50 — 100 Гц и скважностью в пределах 1,3 — 3,0 в направлении, перпендикулярном его возвратно-поступательном пере20 мещениям.!

48!044

ЛоМЫшие

Локфью ие

ЕЛЫЛО

4ешаль

Фиг.3

Составитель С. Чукаева

Редактор И. Шулла Техред И. Верес Корректор, I. 11am@ii

Заказ 26!9/14 Тираж 663 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям llilll ГК1!Т СС<.I

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 415

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, llil