Способ нанесения покрытия на деталь

 

Способ нанесения покрытия на деталь. Использование: нанесение покрытий путем фрикционного натирания на детали различного назначения. Сущность изобретения: деталь при натирании охлаждают жидким азотом, что приводит к увеличению толщины покрытия. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л С 23 С 26/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4824975/26 (22) 14.05,90 (46) 07.01.93. Бюл. N. 1 (71) Брянский сельскохозяйственный институт (72) Г,Н.Гусенков и B.À.ÏoãîíûøåB (56) Д.Н.Гаркунов и др. "Измерительный перенос в узлах трения", М., "Транспорт", 1969, с. 77-82, Изобретение относится к области нанесения покрытий фрикционно-механическими способами.

Известен способ, в котором нанесение пленочного покрытия на деталь осуществляется путем фрикционного натирания, Недостатком известного способа являются малая толщина пленок(от деталей мик рона до 4-5 мкм в зависимости от режима) и невысокая производительность при их нанесении, Цель изобретения — увеличение толщины покрытий, Поставленная цель достигается путем охлаждения образца, на который наносится пленочное покрытие, жидким азотом.

Известно, что зависимость потенциала взаимодействия между атомами вещества от межатомного расстояния носит явно выраженный экстремальный характер с отрицательной ветвью, соответствующей

Ван-дер-Ваальсовским силам притяжения.

Именно они, в основном, ответственны за образование пленок покрытия, образующихся при фрикционном натирании металла-донора (например, меди. латуни) на металл-акцептор (например, сталь). При этом потенциал взаимодействия между атомами акцептора и атомами донора превышает потенциал вэаимодейст„„ Ж, 1786190A1 (54) СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЯ НА

ДЕТАЛЬ (57) Способ нанесения покрыти я на деталь.

Использование: нанесение покрытий путем фрикционного натирания на детали различного назначения, Сущность изобретения: деталь при натирании охлаждают жидким азотом, что приводит к увеличению толщины покрытия. 1 табл. вия между атомами донора, Пленка наращивается до тех пор, пока силы взаимодействия между атомами донора, находящимися на поверхности пленки, и атомами акцептора не сравняются с силами взаимодействия между атомами донора на поверхности пленки и поверхности акцептора. Это обстоятельство и определяет максимальную толщину пленки. Пленка как бы зкранирует атомы акцептора от атомов донора.

Другой особенностью указанной зависимости потенциалов взаимодействия является то, что она в значительной степени QQ зависит от температуры. А именно, с пони- (, жением температуры зта зависимость . д сдвигается в область более высоких отрица- О тельных значений потенциалов. В силу зтого, если температуру акцептора снижать по отношению к температуре донора, то указанное выше условие равенства сил, определяющее максимальную толщину пленки, будет достигаться при более высоких ее значениях с одновременным возрастанием скоI рости самого процесса роста пленки.

Аналогичный вывод следует и из следующей феноменологической модели. Как следует иэ практики, фрикционная пара подбирается таким образом, чтобы предел текучести О донора был значительно мень1786190

Формула изобретения

Способ нанесения покрытия на деталь путем фрикционного натирания, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью увеличения толщины покрытия, при натирании деталь охлаждают жидким азотом.

Составитель H. Гусенко

Техред М.Моргентал Корректор И, Шулла

Редактор А, Рожкова

Заказ 233 ° 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, yn,Гагарина, 101 ше предела текучести акцептора (например, при комнатной температуре с для меди равен — 27. кг/мм, а для стали — 70 кг/мм ), 2 2

Вместе с тем известно, что пределы текучести всех материалов увеличиваются с 5. уменьшением температуры. Процесс нанесения пленок методом фрикционного натирания проходит, в основном, в области деформаций близких к пределу текучести металла-донора, Если температура образу- 10 ющейся на поверхности акцептора пленки из атомов донора будет меньше температуры донора, то она автоматически оказывается в условиях более далеких от предела текучести, Таким образом, при последова- 15 тельном возвращении любого произвольного участка акцептора с уже нанесенной пленкой, и предварительно охлажденного, в области взаимодействия с донором, имеющим более высокую температуру, будет про- 20

/ исходить дополнительное наращивание до тех пор, пока лимитирующим не окажется какой-либо другой механйэм взаимодействия, Пример. Стал ьной образец (акцептор) 25 в форме цилиндра, вращающийся с постоянной угловой скоростью продолвной оси, приводился в контакт с латунным стержнем (донор), находящимся в возвратно-поступательном движенли вдоль образующей ци- 30 линдра. Нагрузка стержня на цилиндр во всех опытах поддерживалась постоянной, равной 2 кг/мм . Проводилось два эксперимента по три опыта в каждом, отличающихся числом оборотов и цилиндра и числом 35 проходов k стержня вдоль цилиндра (при постоянной скорости проходов). Каждый опыт повторялся 3 раза. Опыты в. первом эксперименте выполняли без охлаждения, во втором — с охлаждением цилиндра парами жидкого азота.

Значения п и k подбирались таким образом, чтобы от опыта к опыту последовательно увеличивалось общее время контакта tk донора с акцептором, пропорциональное их произведению, При этом, чтобы исключить постоянную пропорциональности, время контакта в опыте с наименьшим произведением и и k принято за единицу, Результаты экспериментов сведены в таблицу. В ней через h и Н обозначены средние по трем опытам значения толщины пленки латуни, наносимой на стальной образец. соответственно без охлаждения и с охлаждением.

Из результатов таблицы следует, что при охлаждении стального цилиндра жидким азотом толщина латунного покрытия увеличивается по сравнению с таковой без охлаждения при одновременном возрастании производительности процесса нанесения.