Способ упрочнения режущего инструмента наноструктурированием

Изобретение относится к упрочнению режущего инструмента. Осуществляют пластическое деформирование режущего инструмента с созданием на его поверхности нанокристаллической структуры. Пластическое деформирование осуществляют при интенсивном деформационном воздействии импульсами ультразвуковой частоты 20-25 кГц посредством цилиндрических инденторов, свободно перемещающихся в осевом направлении по нормали к обрабатывамой поверхности с энергией удара 0,3-0,9 кГм и локальным нагревом в месте контакта 300-500°C. В результате повышается прочность и твердость режущего инструмента, а также увеличивается глубина нанокристаллической структуры в его поверхностном слое.

 

Изобретение относится к области производства и использования режущего инструмента.

Известен способ упрочнения деталей электромеханической обработкой (Аскинази Б.М. Упрочнение и восстановление деталей электромеханической обработкой. Л.: Машиностроение, 1977, с.96-97).

К недостаткам такого способа относится недостаточная эффективность при упрочнении режущего инструмента.

Известен способ упрочнения режущего инструмента путем пластического деформирования в нагретом состоянии, при этом инструмент намагничивают, помещают в пресс-форму и нагревают до температуры полиморфного превращения инструментального материала. Деформация производится с удельным давлением, равным половине предела текучести связующего элемента инструментального материала, с осуществлением при этом термоциклирования нагрева. Затем увеличивают температуру нагрева и производят спекание в защитной среде (Патент РФ №1810274, Способ упрочнения режущего инструмента, МПК В24В 39/00, опубл. 23.04.93, бюл. №15).

Недостатком данного способа является ограниченность применения его областью режущего инструмента со связующим элементом, получаемого порошковой металлургией, а также тот факт, что способ не позволяет увеличить прочность и твердость режущего инструмента.

Известен способ получения высокопрочных материалов с использованием нанодисперсных порошковых материалов (Алехин В.П., Алехин О.В. Новая нанотехнология поверхностной упрочняющей обработки массивных изделий из конструкционных и инструментальных сталей. Технология металлов. М., 2008, №2, с.22-25) - прототип.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является расширение области использования способа упрочнения режущего инструмента, повышение его прочности и твердости, увеличение глубины нанокристаллической структуры.

Это достигается тем, что в стали или сплаве, из которого изготавливается инструмент, на поверхности и в приповерхностном слое создается нанодисперсная структура при интенсивном деформационном воздействии импульсами ультразвуковой частоты 20-25 кГц посредством цилиндрических инденторов, свободно перемещающихся в осевом направлении по нормали к обрабатываемой поверхности с энергией удара 0,3-0,9 кГм и локальным нагревом в месте контакта 300-500°С.

Нанокристаллическая структура, полученная этим способом в приповерхностном слое на глубине, достигающей 1 мм, и субмикрокристаллическая структура, полученная на глубине обработанного материала от 1 до 2 мм, повышает уровень физико-механических свойств материала - прочность, твердость и микротвердость, увеличивает ресурс работы инструмента за счет увеличения глубины нанокристаллической структуры, созданных поверхностных сжимающих напряжений, что позволяет свойства некоторых конструкционных сталей и сплавов, например титановых, довести до свойств инструментальных сталей, применяемых в деревообработке, и повысить свойства самих инструментальных сталей.

Способ упрочнения режущего инструмента наноструктурированием, включающий его пластическое деформирование, создающее на поверхности и в приповерхностном слое нанокристаллическую структуру, отличающийся тем, что деформирование осуществляют при интенсивном деформационном воздействии импульсами ультразвуковой частоты 20-25 кГц посредством цилиндрических инденторов, свободно перемещающихся в осевом направлении по нормали к обрабатывамой поверхности с энергией удара 0,3-0,9 кГм и локальным нагревом в месте контакта 300-500°С.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области поверхностного пластического деформирования, а именно к выглаживанию и упрочнению наклепом поверхности деталей. .

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к способам изготовления втулок с субмикро- и нанокристаллической структурой. .

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к способам изготовления втулок с градиентной субмикро- и нанокристаллической структурой. .

Изобретение относится к упрочняющей обработке коленчатых валов. .

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при изготовлении резьбы на деталях, работающих при знакопеременных нагрузках и в условиях абразивного износа.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении втулок с измельченной кристаллической структурой. .

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при изготовлении и ремонте внутренних цилиндрических поверхностей. .

Изобретение относится к области металлургии, в частности для упрочнения коленчатых валов двигателей внутреннего сгорания при их изготовлении и ремонте. .

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к нержавеющим сталям, и может быть использовано при производстве труб повышенной коррозионной стойкости различного назначения, например, для строительства трубопроводов, транспортирующих агрессивные в коррозионном отношении среды.
Изобретение относится к металлообработке и может быть использовано в различных областях машиностроения, а именно, для обработки различных закаленных деталей с чередующимися выступами и впадинами.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к методам интенсивной проработки структуры металла пластической деформацией. .

Изобретение относится к способам активации металлоксидных катализаторов. .

Изобретение относится к медицине. .

Изобретение относится к нанесению металлических нанослоев химическим способом, в частности на серебряные электрические контакты кремниевых солнечных элементов. .

Изобретение относится к области сканирующих микроскопов ближнего поля, в частности к элементам, обеспечивающим наблюдение и регистрацию в сканирующих микроскопах ближнего поля оптических сигналов, локально усиленных спектров поглощения или эмиссии, преобразованных методами гигантского комбинационного рассеяния.

Изобретение относится к области химической технологии, а именно к выращиванию кристаллов из парогазовой фазы. .
Изобретение относится к нанотехнологиям и наноструктурам, в частности к методам осаждения тонких пленок на металлическую подложку. .

Изобретение относится к наноиндустрии и химической промышленности и может быть использовано при производстве нанопорошков оксида меди. .

Изобретение относится к нанотехнологии. .

Изобретение относится к технологии измельчения минерала шунгит до частиц наноразмеров, используемых в качестве активного наполнителя при изготовлении эластомерных композитов.

Изобретение относится к упрочняющей и отделочной обработке фасонными роликами поверхностей деталей. .

Изобретение относится к упрочнению режущего инструмента

Наверх