Способ обработки диффузионных боридных покрытий на стальных деталях

 

Изобретение относится к металлургии, а именно к поверхностному упрочнению деталей машин, и может быть использовано в машиностроении. Целью изобретения является повышение износостойкости покрытия , интенсификация процесса, снижение коробления деталей. Способ включает покрытие боридного слоя слоем графита и оплавление лазерным лучом на глубину залегания боридных тел. Это позволяет в 2 раза повысить износостойкость боридного покрытия и снизить продолжительность процесса, а также уменьшить коробление изделия. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю С 23 С 8/70

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4757957/02 (22) 14.11,89 (46) 15,04.92. Бюл. М 14 (71) Киевский институт инженеров гражданской авиации им, 60-летия СССР (72) В.Ф.Лабунец, П.В.Назаренко и М.Н.Свирид (53) 621.785.53(088,8) (56) Спиридонов Н.В., Девойно О.Г. Повышение эксплуатационных характеристик диффузионных боридных слоев лазерной обработкой. Трение и износ. Т.7, М 2-С-372376.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к технике поверхностного упрочнения деталей узлов трения машин и механизмов.

Цель изобретения — повышение износостойкости покрытий, интенсификация процесса, снижение коробления деталей.

Пример, Взято 10 образцов из конструкционной стали 45, борированных в порошкообразных смесях следующего состава: 97% В4С и 3% А!Рз, в течение 3 ч при 950 С, В результате такой обработки на поверхности стали образовывался сплошной боридный слой, состоящий из двух фаз: верхней фазы FeB и низшей фазы FezB. Ha борированную поверхность наносили пасту из графита; толщина слоя не должна превышать 5 мкм, так как в противном случае повышается расход энергии лазерного луча.

„„ Ж„„1726555 Al (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ДИФФУЗИОННЫХ БОРИДНЫХ ПОКРЫТИЙ НА СТАЛЬНЫХ ДЕТАЛЯХ, (57) Изобретение относится к металлургии, а именно к поверхностному упрочнению деталей машин, и может быть использовано в машиностроении. Целью изобретения является повышение износостойкости покрытия, интенсификация процесса, снижение коробления деталей. Способ включает покрытие боридного слоя слоем графита и оплавление лазерным лучом на глубину залегания боридных тел. Это позволяет в 2 раза повысить износостойкость боридного покрытия и снизить продолжительность процесса, а также уменьшить коробление изделия. 1 табл, Борированные детали с нанесенной пастой обрабатывали СОг-лазером. При этом изменяли мощность излучения в интервале

9 — 25 Дж, диаметр светового пятна 2-5 мм, время воздействия луча лазера 1 — 10 мкс. В зависимости от режимов облучения лазерным лучом оплавление диффузионного боридного покрытия начиналось с поверхности образца или на границе боридное покрытие — переходная эона; боридное покрытие оплавлялось частично или полностью.

Наибольшей износостойкостью обладали покрытия, образовавшиеся при оплавлении диффузионного боридного покрытия на глубину залегания боридных игл, Они состояли из мелкодисперсных боридов железа

FeB и FezB, бороцементита, карбидов железа и графита. Для получения этих покрытий мощность лазерного облучения составляла

1726555

25 Дж, диаметр светового пятна 3 мм, время воздействия луча 3 мкс.

Результаты обработки диффузионных покрытий на стальных деталях приведены в таблице.

Конечным продуктом, получаемым в результате использования предлагаемого способа, является композиционная боросодержащая структура, характеризующаяся высокими трибологическими свойствами, а стальные детали, упрочненные этой структурой, обладают высокой износостойкостью и низкой степенью коробления.

Результаты влияния мощности и продолжительности воздействия лазерного облучения на качество покрытий

Глубина обработки

Плотность мощности облучения, Вт/м

Износ, мкм/км

Мик отверуость, кг/мм

П родолжительность нагрева, мкс

0,19 х 10

900

3,7 х 10

1100

1,8х10

3,5

2000

5 — 6

0,7 х 10

800

25

Составитель В.Лабунец

Техред М.Моргентал Корректор О.Кравцова

Редактор А.Огар

Заказ 1251 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Ниже линии расположения оснований игл

300 мкм

На линии расположения основания игл

85-90 мкм

Выше линии расположения основания игл

10-30 мкм

Известный способ

В сравнении с известным способом износостойкость покрытия повышается в 2 раза.

Формула изобретения

5 Способ обработки диффузионных боридных покрытий на стальных деталях, включающий оплавление боридного покрытия лучом лазера, отл и ча ю щи йс я тем, что, с целью повышения износостойкости

10 покрытия, интенсификации процесса, снижения коробления деталей, боридное покрытие предварительно покрывают слоем графита, а оплавление проводят на глубину залегания боридных игл, 15