Способ упрочнения деталей
Использование: в машиностроении для упрочнения деталей машин и других стальных изделий за счет повышения износостойкости . Сущность: поверхность изделия нагревают азотной плазменной струей. Диаметр сопла плазмотрона 6 мм, подводимая мощность 10,5-12 кВт, расход азота 15-17 л/мин, скорость перемещения струи 0,5-1,1 мм/с. Дистанция обработка 10 мм. 1 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) ((I) (51)5 С 21 О 1/06
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
0
С) (21) 4845882/02 (22) 02.07.90 (46) 07.10.92. Бюл. N. 37 (71) Центр научно-технического творчества молодежи "Внедрение" (72) А,В. Петухов и В.П, Токмаков (56) Патент Великобритании N 1104102, кл. В 27 В 33/00, 1988.
Рогжан Рольф, Поверхностное плазменное упрочнение углеродистых сталей и чугунов. — Ревю дэ Металлургия, 1979, том. 76, с. 532-537.
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для повышения износостойкости деталей машин и других стальных изделий, Целью изобретения является повышение износостойкости изделий за счет создания упрочненного пористого слоя на трущейся поверхности изделия для удержания смазки.
Для этого нагрев поверхности стальных изделий осуществляют азотной плазменной струей с определенным мощностью струи, расходом азота, скоростью перемещения струи над поверхностью обрабатываемого изделия. Таким образом, заявляемое решение соответствует критерию "новизна".
При упрочнении изделий предложенным способом происходит насыщение поверхностного слоя азотом из плазмы.
Скорость поглощения азота поверхностью в диапазоне указанных режимов настолько велика, что предел растворимости азота сталью наступает почти мгновенно, После наступления предела растворимости начи(54) СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ (57) Использование: в машиностроении для упрочнения деталей машин и других стальных изделий за счет повышения износостойкости, Сущность; поверхность изделия нагревают азотной плазменной струей. Диаметр сопла плазмотрона 6 мм, подводимая мощность 10,5 — 12 кВт, расход азота 15-17 л/мин, скорость перемещения струи 0,5 — 1,1 мм/с. Дистанция обработкм 10 мм. 1 табл. нается "азотное кипение", т.е, весь поступающий азот выделяется из металла в виде газовых пузырьков. "Азотное кипение" приводит к аномальной пористости поверхностного слоя обрабатываемого изделия.
Поверхностная пористость оказывает благоприятное влияние на повышение износостойкости, т.е. смазка длительное время удерживается на трущихся поверхностях.
Скоростное охлаждение приводит к образованию в поверхностном слое закалочных структур, имеющих высокую твердость и износостойкость.
Пример. Плазменное упрочнение проводили на образцах из стали 38ХМЮА плазмотроном ПП-25 с диаметром сопла 6 мм, Мощность, подводимая к плазмотрону, составляла 10,5-12 кВт, расход азота составлял 15 — 17 л/мин, а скорость перемещения струи — 0,5 — 1,1 мм/с. Дистанция обработки — 10 мм. Такая дистанция была выбрана исходя из наиболее рационального использования подводимой к плазмотрону мощности.
1766970 яП Способ упрочнения пп
Параметры режима
Свойства уврочненнбй поверхности
Примечание,1Расход двотдс л/мин
Скорость перемещения струи, мм/с
Мощность кВт
Пористость, к-во, пар сма
Износостойкость, мг/мин
Макс. твердость, МПа
29
Меупрочненная
Прототип
Предлагаемый способ
28 00
5500
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
9
l0,5
1l
Пл.струя не горит
42
52
81оа
8000
16
7,5
7,5
7,5 то ьсе
Предел мощности
7750
14
16
16,2
7,4
7,5
7,5
10,5-12 то we
1,0
1,0
1,О
1,0
39
44
Предел мощнос ти
15-17 то же
Выдува
51
48
43
43
10,5-12
То же
0,3
0,5
0,7
0,9
1,1
1,3 из ванны
7,5
7,5
7,5
7,5
1 5 ние металла
6650
«ll
Il
II
ll
II !! с
Составитель А. Орешкина
Техред M,Моргентал Корректор 3, Салко;
Редактор с с- " - °- ° : с « -.: .
Заказ 3523 Тираж 341 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательскйй комбинат "Патент", r, Ужгород, ул.Гагарина, 101
В таблице приведены значения поверхностной микротвердости и износостойкости образцов, обработанных по известному и и редлагаемому способам.
Из таблицы видно, что интенсивное порообразование, сочетающееся с высокой микротвердостью поверхностного слоя, получено в укаэанном диапазоне параметров режима обработки, Износостойкость упрочненгн«ых изделий возросла в 2 — 2,5 раза по сравнению с прототипом.
Таким образо«м, даля получения поверхностны1х упрочйенных пористых слоев на конструкционных сталях необходимо, чтобы параметры процесса обработки азотной плазмой лежали в следующих пределах: мощность — 10,5 — 12 кВт, расход азота — 15—
17 л/мин, скорость перемещения струи—
0,5 — 11 мм/с при диаметре сопла 6 мм и дистанции обработки в 10 мм, Предлагаемый способ получения износостойких слоев при обработке азотной плазмой по сравнению с существующим
5 способом позволит повысить в 2 — 2,5 раза износостойкость деталей машин и механизмов за счет удержания на их трущихся поверхностях .смазки в течение длительного времени.
Формула изобретения
Способ упрочненйя деталей, вклн5чающий обработку поверхности изделия плазменной струи, отл ича ю щи йся тем, что, 15 с целью повышения износостойкости деталей за счет создания упрочнен ного йористого слоя на поверхности, обработку проводят азотной плазменной струей с мощностью
10,5-12 кВт, расходом азота 15 — 17 л/мин и
20 скоростью перемещения плазменной струи над изделием 0,5-1,1 мм/с.
