Способ получения металлических изделий с износостойкой поверхностью

 

Сущность изобретения: способ получения металлических изделий с износостойкой поверхностью, включающий подготовку поверхности основы путем дробеструйной обработки дробью размером 0,8-2,1 мм со скоростью подачи дроби 7-12 м/с в течение 3-5 мин до шероховатости поверхности Ra = 3-8 мкм, причем толщину покрытия H определяют из соотношения H/Ra=40-80, а покрытие осуществляют грунтовой эмалью.

Изобретение относится к способам упрочнения поверхности деталей и может быть использовано, например, при изготовлении тянущих колец мокрого волочения проволоки.

Известен способ нанесения эмалевых покрытий при изготовлении бытовой и химической аппаратуры, посуды, архитектурно-строительных деталей и трубопроводов, направленный на обеспечение защитных и декоративных свойств покрываемых изделий. Способ включает подготовку материала покрытия и основы, на которую покрытие можно наносить распылением, окунанием, обливом и т.д. После нанесения покрытия изделия подвергают обжигу (Эмалирование металлических изделий/ Под ред. В.В.Варгина. Л.: Машиностроение, 1972, - 496 с.).

Однако этот способ не обеспечивает эксплуатационную надежность деталей и инструмента, функционирующих в условиях интенсивного трения и локальных нагрузок на поверхность.

Известен способ изготовления и восстановления тянущих колец станов мокрого волочения, включающий подготовку поверхности, т.е. механическую обработку кольца, токарную обработку до определенного размера и последующую шлифовку (Горловский М.Б. Оборудование и инструмент для волочения стальной проволоки. М.: Металлургия, 1960).

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу является способ, включающий очистку металлической поверхности путем дробеструйной обработки с использованием частиц размером 0,5-2,0 мм (может быть и более) при определенной скорости их подачи и в течение времени до получения шероховатости, обеспечивающий хорошую адгезию с последующим нанесенным на эту поверхность эмалевым покрытием (Технология эмали и эмалирование металлов / Под ред. В. В.Варгина, М.: Изд-во литературы по строительству, 1965, - с. 217-218, 287-289).

Однако этот способ имеет существенные недостатки: низкая стойкость покрытия при локальных нагрузках, невозможность использования деталей с таким покрытием в условиях интенсивного непрерывного контактирования их поверхностного слоя с другими телами, когда имеет место абразивный износ поверхности.

Целью изобретения является увеличение срока службы изделия путем повышения эксплуатационной стойкости покрытия.

Поставленная цель достигается тем, что в способе, включающем очистку поверхности путем дробеструйной обработки с использованием дроби размером 0,8-2,1 мм и нанесение эмалевого покрытия, преимущественно грунтовой эмали, дробеструйную обработку проводят при подаче дроби со скоростью 7-12 м/с до получения шероховатости поверхности Rа = 3-8 мкм, а эмалевое покрытие наносят толщиной, определяемой из соотношения H/Rа = 40-80, где Н - толщина покрытия.

П р и м е р 1. Проводилась обработка тянущих колец мокрого волочения дробью размером 1,2-2,1 мм, скорость которой составила 9 м/с. Шероховатость поверхности колец после обработки Rа = 3,0-7,1 мкм. Поверхность кольца подвергли эмалированию, в результате получено равномерное покрытие, без пузырей, трещин, прогаров. Отношение H/Rа = 40-53. Стойкость колец в среднем увеличена в 2,9 раза.

П р и м е р 2. Проведена предварительная дробеструйная обработка колец, скорость чугунной дроби размером 0,8-2,1 мм была равна 7 м/с. Шероховатость поверхности кольца Rа = 4,7-8,0 мкм. Затем проводилось эмалирование. Качество покрытия соответствует требованиям. Толщина покрытия удовлетворяет соотношению H/Rа = 51-67. Стойкость покрытия повысилась в 2,1 раза.

П р и м е р 3. При дробеструйной обработке скорость дроби 12 м/с, в результате получена качественная поверхность с шероховатостью Rа = 3,9-7,3 мкм. Эмалированием обеспечено получение бездефектной рабочей поверхности, причем H/Rа = 63-80. Увеличение эксплуатационной стойкости - в 2,5 раза.

П р и м е р 4. Проведена обработка дробью 0,8-1,4 мм, скорость частиц 10 м/с, получена шероховатость Rа = 3,3-7,5 мкм. После эмалирования H/Rа = 43-79, качество покрытия - удовлетворительное. Стойкость колец повышена в 2,1 раза.

Использование предлагаемого способа изготовления металлических изделий обеспечивает по сравнению с прототипом повышение эксплуатационной стойкости колец в условиях интенсивного истирания и локальных нагрузок.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ С ИЗНОСОСТОЙКОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ, включающий очистку поверхности путем дробеструйной обработки с использованием дроби размером 0,8 - 2,1 мм и нанесение эмалевого покрытия преимущественно с использованием грунтовой эмали, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока службы изделия, дробеструйную обработку проводят при подаче дроби со скоростью 7 - 12 м/с до получения шероховатости поверхности R_a= 3 - 8 мкм, а эмалевое покрытие наносят толщиной, определяемой из отношения H/R_a= 40 - 80, где H - толщина покрытия.