Способ нанесения покрытия из металлического порошка на внутреннюю поверхность изделия
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способу нанесения покрытия из металлического порошка на внутреннюю поверхность изделия. Целью изобретения является повышение плотности покрытия и прочности его соединения с изделием. В полость изделия засыпают металлический порошок покрытия, изделие вращают вокруг собственной оси и вокруг внешней оси, параллельной собственной оси изделия, порошок нагревают ТВЧ до температуры спекания. Угловую скорость вращения вокруг внешней оси определяют из выражения 0 (OR (tk R-r где U)R - угловая скорость вращения изделия вокруг внешней оси, параллельной собственной оси вращения, (tk - угловая скорость вращения изделия вокруг собстл венной оси, с , г - радиус внутренней по- 5 верхности изделия, м; R - расстояние между собственной и внешней осями вращения изделия , м. Способ обеспечивает повышение плотности покрытия и прочности его соединения с изделием. 1 табл. СО
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)5 В 22 F 7/04
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ
О. я
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3915374/02 (22) 20.05,85 (46) 30.09.92. Бюл. ¹ 36 (71) Институт проблем надежности и долговечности машин АН БССР (72) Н.Н. Дорожкин, Ю,Н. Гафо, А.А, Лысов и Л.П. Кашицын (56) Авторское свидетельство СССР
N725821,,кл. B 22 F 7/04, 1978, Федорченко И.М. и Кончаковский B.À, Центробежная машина для изготовления биметаллических подшипников скольжения, Порошковая металлургия, 1973, ¹ 7, с.92-94. (54) СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЯ ИЗ
МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ПОРОШКА НА ВНУТРЕННЮЮ ПОВЕРХНОСТЬ ИЗДЕЛИЯ (57) Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способу нанесения покрытия из металлического порошка на внутреннюю поверхность изделия.
Целью изобретения является повышение
Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности, к способу нанесения покрытия из металлического порошка на внутреннюю поверхность изделия.
Целью изобретения является повышение плотности покрытия и прочности его соединения с изделием.
Способ осуществляют следующим образом.
В полость изделия засыпают порошок .покрытия, изделие вращают вокруг собственной оси и вокруг внешней оси, парал,, ЯХ,, 1764822 А1 плотности покрытия и прочности его соединения с изделием. В полость изделия засылают металлический порошок покрытия, изделие вращают вокруг собственной оси и вокруг внешней оси, параллельной собственной оси изделия, порошок нагревают
ТВЧ дотемпературы спекания. Угловую скорость вращения вокруг внешней оси определяют из выражения 0 <вЯ <и, /
R — г где шя — угловая скорость вращения изделия вокруг внешней оси, параллельной собственной оси вращения, с; со, — угловая
-1, скорость вращения изделия вокруг собственной оси, с, r — радиус внутренней поверхности иэделия, м; R — расстояние между собственной и внешней осями вращения изделия, м. Способ обеспечивает повышение плотности покрытия и прочности его соединения с изделием, 1 табл. лельной собственной оси изделия, нагревают порошок ТВЧ до температуры спекания, Угловую скорость вращения изделия вокруг внешней оси определяют иэ выражения: где вя — угловая скорость вращения изделия вокруг внешней оси, параллельной ее собственной оси вращения, с;
-1. шг — угловая скорость вращения изделия вокруг собственной оси, с ;
-1, 1764822
r — радиус внутренней поверхности изделия, м;
R — расстояние между собственной и внешней осями вращения изделия, м, Вращение детали вокруг внешней оси, параллельной собственной оси ее вращения вызывает в порошковом материале периодическое изменение нормальных и касательных напряжений, создает разнонаправленные силы инерции. Вследствие этого происходит перестройка взаимоположения частиц порошкового материала, интенсифицирующая его уплотнение и обеспечивается снижение остаточной пористости при спекании порошкового слоя.
Амплитуда уплотняющих колебаний частиц порошка под действием изменяющихся по величине и направлению сил инерции зависит от соотношения величин угловых скоростей вращения детали вокруг собственной оси, и внешней оси, параллельной собственной оси ее вращения. Отсюда следует, что для формирования равномерного порошкового слоя на поверхности детали угловая скорость вращения детали вокруг внешней оси, параллельной собственной оси ее вращения, должна быть меньше угловой скорости вращения детали вокруг собственной оси.
Примеры осуществления способа.
Наносят покрытия из порошка самофлюсующегося износостойкого сплава на основе никеля СНГН-60 (TY 48-19-212-76), порошка износостойкого наплавочного сплава на основе железа ПГ-С1 (ГОСТ
21448-75) порошка бронзы Бр ОФ-10-1 (ТУ
26-130-76). Покрытия наносят на внутреннюю поверхность изделия радиусом 50 мм, толщиной стенки 6 мм, длиной 150 мм.
Для этого в полость изделия засыпают дозу порошка, устанавливают его в центрах устройства, оснащенного планетарным механизмом, вращают изделие вокруг собственной оси и вокруг внешней оси, параллельной собственной оси ее вращения, нагревают порошок токами высокой частоты при помощи лампового генератора
ЛПЗ-2-67М до температуры 1250 С.
Расстояние между осями вращения составляло 105 мм, Плотность покрытия и прочность их соединения с изделием получены при разных угловых скоростях вращения детали вокруг внешней оси, параллельной собственной оси ее вращения, представлены в табл.
Анализ данных таблицы показывает, что плотность покрытий и прочность сцепления их с основой при неизменной скорости вращения детали вокруг собственной оси не5 прерывно повышаются с увеличением ее скорости вращения относительно внешней параллельной оси. При этом, повышение физико-механических свойств покрытий по сравнению с покрытиями, полученными по
10 известному способу, наблюдается при любой ненулевой скорости вращения детали вокруг внешней оси, не превышающей верхний предел скорости вращения, вычисляемый по предложенному математическому
15 выражению. Таким образом, отсюда следует делать вывод о том, что нижний предел допустимой скорости вращения детали относительно внешней оси равен нулю.
Если скорость вращения детали относи20 тельно внешней оси превышает верхний предел, вычисляемый по предложенному математическому выражению, это приводит к браку: нанесенное покрытие имеет неравномерную толщину, оно не покрывает всю
25 внутреннюю поверхность детали, а формируется в полости детали в виде сегмента.
Формула изобретения
30 Способ нанесения покрытия из металлического порошка на внутреннюю поверхность изделия, включающий загрузку порошка в полость изделия, вращение его вокруг собственной оси, нагрев до темпера35 турыспекания,отличающийся тем, что, с целью повышения плотности покрытия и прочности его соединения с изделием, одновременно с вращением изделия вокруг собственной оси его вращают вокруг внеш40 ней оси, параллельной оси изделия, а угловую скорость вращения изделия вокруг внешней оси определяют из выражения
0 R — г где в — угловая скорость вращения изделия вокруг внешней оси, параллельной собственной оси ее вращения, с -1. вг — угловая скорость вращения изде50 лия вокруг собственной оси, с "; r — радиус внутренней поверхности изделия,м; R — расстояние между собственной и внешней осями вращения изделия, м, 55!! t! !! !!» «!t «! !» tt tt 180 13 8 6 5 11 7 6 4 156 158 162 163 163 164 154 156 158 162 162 163 164 165!! «!! «t!» «!! «t!» ! ° «!!» tt» СНГН-60 «!!» t!» «t!» 4 6 8 2 133,4!! «t!» «!!» «!! 6 7»!!8 10 и t!» !! «Ф!» «!! Брак СН ГН-60 н» «!!!!!!! ° t! «!! 156 158 162 162 164 164 166 168 171 5 2 4 6 8 10 8 7 5 «!! t! ° ! !» «! !« «tt «t! Брак СНГН-60 «tI I!» ° ! «tI «t! tI 158 158 164 166 168 170 209 >6 2 4 6 8 10 9 8 5 3 tt ! !« I! «!!« !! tI t! t! Брак 184 182 194 197 203 206 206 208 85,7 16 IS 12 8 6 2 4 6 8 10 ПГ»С I «!!» н «t!» «в» «II«« «!!»! !« tt!! «! !» «!!» tI !! «t!» «t! !! ! !« Брак 133,4 2 4 6 8 9 ! ПГ-С1 192 194 203 206 211 211 13 12 8 7 4 It «н» «t!» «!!» Э! н ° t «!!» «! t» «!! «!!» «It» !! t!!! «t!» Брак 171!5 196 198 203 203 209 209 211, 213 ПГ-С1 !! !! «!!» !! «! !» ° !» t! «!! !! 2 4 6 8 10 11 8 5 4 «t! t! II !! !! II !! tt «tt Брак 209,6 198 198 203 207 209 213 215 2 4 6 8 10 ПГ-С1!! « I I II I! О О 98 6 3 I! t! It tI t! 209,6!! «t!! !» !! Брак Бронза ° ! «tt Бр Оф!0-1 69 73 74 85,7 13 11 8 t! !!« «и» " 220 1 40 180 180 180 О О I0 S0 О О О О 180 1764822 Принечание Известный способ Брак Известный способ Известный способ Известный способ Известный способ Известный способ Известный способ Известный способ Известный способ Известный способ 1764822 Продолкенне табл.1 (4 (1 (1 1 2 «I I» «I I» »l l 6 7 -ив 10 77 77 7В Брак 68 71 74 77 77 79 13314 Известный способ 12 10 в 7 6 1 3 5 7 9 11» 11» » »l l»» «11» ll «н» «11» Брак Известный способ 71 72 72 74 77 79 81 171,5 9 7 4 2 4 6 8 10 «11»! «11» «I I» «I1» II I I» Брак 209,6 «11» « I I» II »11» 11 ll « I l» Il Известный способ 72 74 74 76 77 81 82 0 220 2 4 6 8 10 Бра к Редактор Заказ 3335 Тираж 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 Бронза БрОФ1 0-1 1 I» l1 «11» «1!» 11 »11» ° ° «11» I В» Бронза БрОФ1 0-1 «11» В! «11» II ° 1 «11» II ll II Бронза Бр ОФ10-1 «11» «I I» ll «l l ll ll ll ll ° 1 I1 40 1ВО 220 О 1ЗО 180 Составитель В,Нарва Техред М.Моргентал Корректор Е.Папп
