Способ получения армированного покрытия

Авторы патента:

B23P6 - Восстановление или ремонт изделий (правка или восстановление формы листовых металлов, металлических стержней, металлических труб, металлических профилей или специфических изделий, изготовленных из них B21D 1/00,B21D 3/00; восстановление дефектных или поврежденных изделий путем наплавки B22D 19/10; способы или устройства, отнесенные к одному из других подклассов, см. соответствующий подкласс)

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при восстановлении изношенных деталей Цель изобретения - повышение эфективности процесса и качества покрытия Производится пропитывание присадочного материала растворами соединений, разлагающихся при напекании с выделением упрочняющих элементов. При определении скорости напекания (СН) учитывают скорость диффузии упрочняющих элементов и необходимую глубину насыщения частиц присадочного материала. СН определяют по формуле VH 1DLl х где VH - линейная скорость напекания, м/с; D - коэффициент диффузии , м2/с; L - длина участка слоя, находящегося под элетродом при температуре спекания, м; х - необходимая глубина насыщения частиц присадочного материала, равная половине размера частиц наибольшей фракции, м. В качестве присадочного материала используют железный порошок с частицами губчатой формы, имеющими развитую площадь поверхности. В качестве пропитывающего раствора используют 66%-ныи раствор мочевиноформальдегидной смолы в воде СН должна быть равной или меньше расчетной 2 ил (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ()9) () t) А1 (si)s В 23 Р 6/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ о

Сл

Qt 4

Ф 4

К АВТОРСКОЬ|У СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4633159/27 (22) 06.01.89 (46) 15,06.91. Бюл, М 22 (75) В.Н.Чижов и Н.Т.Кривочуров (53) 621.797 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1Ф 959962, кл. В 23 К 35/06, 1981. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АРМИРОВАННОГО ПОКРЫТИЯ (57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при восстановлении изношенных деталей. Цель изобретения вЂ” повышение эфективности процесса и качества покрытия. Производится пропитывание присадочного материала растворами соединений, разлагающихся при напекании с выделением упрочняющих элементов. При определении скорости напекания (СН) учитывают скорость диффузии

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при восстановлении изношенных деталей машин.

Целью изобретения является повышеwe эффективности процесса и кач =,;тва покрытия.

Процесс получения покрытия осуществляется следующим образом.

Присадочный материал перед напеканием пропитывают растворами соединений, разлагающихся при напекании с выделением упрочняющих элементов. Задают требуемую глубину насыщения х, являющуюся половиной размера частиц наибольшей фракции используемого для напекания металлического порошка. Находят по литературным данным коээфициент диффузии упрочняющего элемента в материал порошка, характеризующий скорость дифупрочняющих элементов и необходимую глубину насыщения частиц присадочного материала, СН определяют по формуле

VH 2DL/ х где VH вЂ” линейная скорость напекания, м/с; 0 вЂ” коэффициент диффузии, м /c; L вЂ” длина участка слоя, находяще2 гося под элетродом при температуре спекания, м; х вЂ” необходимая глубина насыщения частиц присадочного материала, равная половине размера частиц наибольшей фракции, м. В качестве присадочного материала используют железный порошок с частицами губчатой формы, имеющими развитую площадь поверхности. В качестве пропитывающего раствора используют

667;-ный раствор мочевиноформальдегидной смолы в воде, СН должна быть равной или меньше расчетной. 2 ил. фузии. Известно, что увеличение скорости электронагрева на один порядок интенсифицирует протекание диффузионных процессов на 2-3 порядка. Экспериментально установлено, что при электроконтактном напекании коэффициент диффузии углерода возрастает на 2 порядка.

Длина дуги спекания L определяется экспериментально или может быть подсчитана по формуле

L - 1/2 бэ (тз где (1э вЂ” диаметр ролика-электрода,м; аз вЂ” угол захвата порошка, рад, Значения х,D u L подставляют в формулу

Чн <2DвЂ”

L х где Чн вЂ” линейная скорость напекания, м/с; ц вЂ” коэффициент диффузии, м /с;

1655747

L вЂ” длина участка слоя, находящегося под электродом при температуре спекания, м; х вЂ” необходимая глубина насыщения частиц присадочного материала, численно равная половине размера частиц наибольшей фракции, м.

По формуле определяют линейную скорость напекания.

Процесс электроконтактного напекания, совмещенного с насыщением напекаемого слоя упрочняющими элементами, наиболее эффективно проводить при скорости, меньшей или равной расчетной, В качестве присадочного материала используют железные порошки губчатой формы с развитой площадью поверхности.

В качестве пропитывающего раствора используют 66 -ный раствор мочевиноформальдегидной смолы в воде.

Пример. Производилось электроконтактное напекание железного порошка марки ПЖ2МЗ с частицами губчатой формы, максимальный размер которых 160 мкм, с одновременным насыщением слоя углеродом из мочевиноформальдегидной смолы.

Подача упрочняющих элементов в зону спекания осуществлялась путем предварительного пропитывания железного порошка

66 -ным раствором мочевиноформальдегидной смолы.в воде. Температура спекаемого слоя составляла 920-950 С.

Определяют требуемую глубину насыщения;

0,16 10 008 10= ì

Находим коэффициент диффузии углерода в железе 0 = 1,4 ° 10 м /с при печном

-11 .г нагреве. При электронагреве 0

- 1,4 1P е ì /с.

Для диаметра ролика-электрода de-35 мм и диаметра образца d - 100 мм длина дуги спекания, определенная опытным путем, равна (-610зм.

Подставляя значения параметров в формулу, определяем скорость спекания

Ч S 2,6210 м/с.

Напекание осуществлялось со скоростью, меньшей равной и большей расчетной. Пример поясняется графиками.

На фиг.1 представлена зависимость содержания углерода С и интенсивности изнашивания l напеченного слоя, Штриховой линией отмечена расчетная скорость напекания.

Так как зависимость времени выдержки слоя при заданной температуре от скорости напекания нелинейна, то на фиг.1 (линия 3) представлена зависимость t от VH, которая

+ зии

40 может быть использована для определения времени спекания при различных скоростях.

На фиг.2 представлена теоретическая зависимость глубины диффузии I и экспериментальная зависимость содержания углерода в слое (кривая 2) от времени спекания участка длиной L. Приведенные зависимости наглядно иллюстрируют влияние глубины насыщения частиц на интенсивность диффузии. При увеличении времени до t <, соответствующей Чдрд ц, теоретическя зависимость глубины диффузии и экспериментальная (содержание углерода в слое) практически совпадают, При дальнейшем увеличении времени напекания глубина диффузии (теоретическая) возрастает более интенсивно, чем содержание углерода в слое. Это говорит о насыщении частицы по всему обьему и снижении скорости диффуЗависимости 1, 2 подтверждают правомерность увеличения коэффициента диффузии на 2 порядка по сравнению с печным нагревом, Проведенные износные испытания показали, что увеличение скорости напекания выше расчетной ведет к резкому возрастанию интенсивности изнашивания !. С уменьшением линейной скорости напекание снижение интенсивности износа менее существенно.

Применение предлагаемого способа восстановления по сравнению с известными позволяет производить насыщение слоя углеродом до высоких концентраций непосредственно в процессе напекания; повысить износостойкость восстановления деталей в 2...2 5 раза по сравнению с закаленкой сталью 45 (HPC55...58); снизить себестоимость восстановления за счет использования дешевых присадочных материалов и упрочняющих элементов.

Формула изобретения

Способ получения армированного покрытия, включающий электроконтактное напекание присадочного материала с упрочняющими элементами при определенной скорости, отличающийся.тем, что, с целью повышения эффективности процесса и качества покрытия, присадочный материал перед напеканием пропитывают

66 -ным раствором мочевиноформальдегидной смолы в воде, а напекание производят со скоростью, определяемой по формуле

Чн 20 вЂ” )

L хг

1655747

t,с

12 где Чн вЂ” линейная скорость напекания, м/с;

0 вЂ” коэффициент диффузии упрочняющих элементов, м /с;

L вЂ” длина участка покрытия, находящегося под электродом при температуре спекания, м;

2 х вЂ” необходимая глубина насыщения частиц нрисадочного материала, равная половине размера частицы наибольшей фракции, м.

1655747

0,7

Составитель Н, Грудев

Редактор M. Циткина Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Л. Бескид

Заказ 2020 Тираж 472 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Изобретение относится к ремонтному производству и может быть использовано при восстановлении изношенных деталей типа крестовин карданного шарнира

"устройство "джитас" для восстановления отверстий в корпусных деталях" // 1648715

Изобретение относится к сварке, а именно к устройствам для наплавки внутренних поверхностей деталей с одновременной х обработкой до номинального размера, и может быть применено при восстановлении иэ2

Способ восстановления деталей // 1648714

Изобретение относится к машиностроению и может быть иеяольэоааио при восстановлении дисковых рабочих органов 1Ючвообрабетыввкмцих машин

Устройство для изготовления вкладышей цилиндров // 1648713

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для изготовления вкладышей цилиндров, свертных втулок и т

Способ восстановления деталей с внутренним зубчатым профилем // 1648712

Способ восстановления шестерен // 1648711

Изобретение относится к ремонту машин , в частности к восстановлению шестерен термопластическим деформированием

Способ извлечения рабочей детали, заклиненной в отверстии корпуса // 1646762

Изобретение относится к технологии ремонта электропогружных центробежных насосов

Способ восстановления деталей // 1641553

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при восстановлении изношенных стальных деталей типа вала с использованием полимерных покрытий

Способ восстановления крупномодульных зубчатых колес // 1639933

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в ремонтном производстве при восстановлении крупномодульных зубчатых колес

Устройство для восстановления деталей типа дисков // 1637996

Изобретение относится к устройствам для восстановления изношенных деталей методом приварки кольцевых восстановительных элементов, например восстановления дисков сошников сельхозмашин

Способ восстановления подпятника // 2100159

Устройство для наплавки поверхностей деталей // 2102182

Способ ремонта корпусов шестеренных насосов и устройство для его осуществления // 2102214

Изобретение относится к способам и устройствам для ремонта корпусов шестеренных насосов и может быть использовано в различных отраслях промышленного производства

Штамп для восстановления крестовых ножей // 2103139

Изобретение относится к ремонтному производству, а именно к восстановлению изношенных деталей машин, в частности к устройствам для восстановления крестовых ножей промышленных мясорубок пластическим деформированием

Установка для упрочнения индукционной наплавкой // 2103140

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам, предназначенным для восстановления и упрочнения методом индукционной наплавки крупногабаритных деталей и узлов, например, деталей и узлов железнодорожного транспорта

Способ восстановления изношенных деталей железнодорожной техники методом плазменно-порошковой наплавки // 2103141

Изобретение относится к технике обновления ремонтопригодных деталей путевых машин методом плазменно-порошковой наплавки с последующей шлифовочной доводкой реконструированных образующих поверхностей

Способ ремонта коленчатых валов // 2104132

Способ ремонта деталей металлургического оборудования // 2104141

Изобретение относится к ремонту сваркой и может быть использовано при ремонте роликов машин непрерывного литья заготовок, рабочих валков станов горячей прокатки и других деталей, работающих в условиях циклического термического нагружения

Способ восстановления изношенных посадочных поверхностей валов под подшипники скольжения // 2105650

Изобретение относится к обработке метала и может быть использовано при восстановлении и ремонте техники в сельскохозяйственном производстве, производимом централизовано

Способ восстановления железнодорожного колеса и устройство для реализации способа // 2106949