Способ получения износостойких поверхностей

 

Изобретение относится к абразивной обработке и может быть использовано для создания износостойких поверхностей трения скольжения. Целью изобретения является повышение производительности процесса за счет совмещения операций абразивной обработки и шаржирования. Для этого обработку поверхности производят связанным абразивом, содержащим группы зерен абразива с различными характеристиками. При этом используются группы абразивов одинаковой концентрации и зернистости, но имеющие различную прочность, которая выбирается из условия, что прочность абразива в каждой последующей группе меньше, чем в предыдущей, и соотношение их прочностей составляет от 2 до 10 раз. 1 табл., 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 24 В 1/00

-"::I . !ЮЯ0 . «БГИ

= "=Г1л

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A BTGPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4276743/31-08 (22) 06. 07. 87 (46) 07.02.90. Бюл. й" 5 (71) Институт сверхтвердых материалов

AH УССР и Киевское производственное объединение по гильзам и поршням (72) И.Х. Чеповецкий, В.В, Маковецкий, А.В. Бараболя, С.A. 10щенко, С.Н, Бедник и В.M. Павлиский (53) 621.923.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1284792, кл. В 24 В i/00, 1,982, (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗНОСОСТОЙКИХ

ПОВЕРХНОСТЕЙ (57) Изобретение относится к абразивной обработке и может быть использовано для создания износостойких поИзобретение относится к абразивной обработке, а именно созданию износао стойких пов ерхнос тей трения скольжения.

Цель изобретения — повьппение производительности процесса за счет совмещения операций абразивной обработки и шаржирования.

На фиг. 1-6 изображены последовательные этапы получения иэносостойкой поверхности.

11

Обработку поверхности 1 и шаржирование производят одновременно, при этом берут инструмент 2 с зернами одинаковой концентрации и зернистости, но имеющими разную прочность, величина которой выбирается из следующего равенства: (Р,3 ... « !Р; 3 « ...>(Р ), где - =11 2 10. i = i 2 (Р ф Ф

„„SU„„1541020 А I

2 верхностей трения скольжения. Целью изобретения является повьппение производительности процесса за счет совмещения операций абразивной обработки и шаржирования. Для этого обработку поверхности производят связанным абразивам, содержащим группы зерен абразива с различными характеристиками. При этом используются группы абразивов одинаковой концентрации и зернистости, но имеющие различную прочность, которая выбирается иэ условия, что прочность абразива в каждой последующей группе меньше, чем в предыдущей, и соотношение их прочностей составляет от 2 до 10 раэ. а

6 ил., 1 табл.

При реализации предлагаемого способа обработка материала производится абразивным инструментом, в котором используют несколько групп зерен с различной прочностью (фиг. 1) ° В процессе резания обрабатываемого матери,ала вершины зерен притупляются (фиг.2), вследствие чего повьппаются силы резания. Увеличение сил резания приводит к разрушению зерен с наиболее низкой прочностью (условно назовем их зерна группы А). Возникающие осколки от разрушения зерен группы А вдавливаются в обрабатываемый мате° риал зернами средней прочности (группы зерен Б) и наиболее прочными sepнами (группа зерен B) (фиг. 3). Внедренные мелкие осколки эаполировывают режущие вершины зерен групп Б и В, тем самым снижая их режущую способность, и, следовательно, увеличивают

1541020

Время обработки, мин

Износ обработанной поверхности при испытаниях на трение, мкм

Степень шаржирования, Ж (Р 1 ЕР,1

t » (ч см (Р,1

2,0

2,0

2,0

2,0

2,0

1,3

0,02

0,01 .6

5-7

9,7 1,7

4,1 5,8 1,4

2,0 35,3 17,7

4,9 10,8 2,2

1,8 3,6 2,0

2,0 4,1 2,1

Известный

7-10

9-10

6-8

7-11

35,3 9,8

21,6 5,3 силы резания (фиг. 4). Кроме того, воздействие внедренных осколков на зерна групп Б и В также увеличивает нагрузку, действующую на них при обработке. Увеличение сил, действующих на зерна групп Б и В, приводит к разрушению и вырыву из связки зерен группы Б, которые шаржируются в обрабатываемую поверхность (фиг. 5).

Описанные процессы увеличивают силу, действующую на зерна при обработке, что приводит K вырыву из связки зерен группы В и их шаржированию в обрабатываемую поверхность под дей- 1с ствием вновь вступающих в обработку зерен, находящихся в инструменте (фиг. 6). Процесс неразделим во времени. Увеличение сил, действующих на отдельные зерна, приводит к их разрушению, вырыву из связки и шаржированию в обрабатываемый материал как осколков, так и остатков зерен, выпавших иэ связки.

Для улучшения процесса обработки предусматривается поочередное воздейХарактеристика зерен

Показатели прочности (Р) и отношение

Прочность зерен взята по ГОСТ 9206-80.

Как видно из приведенной таблицы, 45 степень шаржирования вьппе и износ обработанной поверхности ниже при обработке предлагаемым сиособом с использованием брусков, содержащих несколько групп зерен, отвечающих приведенному условию соотношения прочностей.

Степень шаржирования определялась методом катодной люминесценции на микроскопе Кэмскан по образцам, вы55 резанным из контрольных гильз. Степень износа гильз после испытаний определялась на профилографе-профилометре мод. 201 э-да "Калибр", ствие на обрабатываемую поверхность как абразивного инструмента, так и твердого бруска (ролика), например твердосплавного, смонтированноro совместно с инструментом в одном корпусе и улучшающего начальное закрепление зерен в обрабатываемом материале.

Пример. Реализация предлагаемого способа проводилась при хонинговании гильз р 110 из чугуна СЧ21.

Шаржирование гильз осуществлялось одновременно с хонингованием за счет использования брусков с алмазными зернами различной прочности, укаэанной в таблице.

Для сравнения был реализован известный способ в две операции. На первой операции хонингование брусками АБХ 125х8х7х5-АС32-125/100-507. в течение 1 мин. На второй операции шаржирование поверхности зернами карбида кремния зернистости М20 с использованием подпружиненных твердосплавных брусков, время шаржирования Змии., l

Приведенные результаты свидетельствуют, что обработка предлагаемым способом по сравнению с обработкой известным способом в 2 раза производительнее. При этом обработка предлагаемым способом позволяет увеличить степень шаржирования в 1,7 раза и износостойкость в 1,5 раза. формула изобретения

Способ получения износостойких поверхностей с использованием абразивных зерен различных характеристик, включающий обработку поверхности свя1541020 занным абразивом и ее шаржирование, отличающийся тем,что,с целью повьппения производительности, берут инструмент с группами абразива

5 одинаковой концентрации и зернистости, но имеющими различную прочность, величина которой выбирается из условия где Р; — прочность зерен i-й группы, при этом: = 2...10 где

° (Р;,3

I — 1,2. ° .

pe/ÃÁ

Составитель В. Онегин

Техред М.Ходанич Корректор И. Г!уска

Редактор Л. Зайцева

Заказ 252 Тираж 613 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

11.30 5, 11осква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-нада гельскнй комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101