Способ индукционной наплавки износостойкого покрытия



Способ индукционной наплавки износостойкого покрытия
Способ индукционной наплавки износостойкого покрытия
Способ индукционной наплавки износостойкого покрытия
Способ индукционной наплавки износостойкого покрытия
Способ индукционной наплавки износостойкого покрытия

 


Владельцы патента RU 2561560:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВПО АГАУ) (RU)

Изобретение может быть использовано при нанесении упрочняющего покрытия в сельхозмашиностроении, горнодобывающей промышленности, дорожном строительстве. На детали размещают наплавочную шихту, которую расплавляют высокочастотным полем. Затем расплавленный слой шихты охлаждают до 1050-1150оС и прокатывают с удельным давлением 20-60 МПа валком, нагретым до температуры 150-250°C. Обеспечивается повышение качества упрочняющего покрытия. 4 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к способам индукционной наплавки стальных деталей и может быть использовано в сельхозмашиностроении, горнодобывающей промышленности, дорожном строительстве.

Известен способ индукционной наплавки, включающий нанесение на упрочняемую поверхность заготовки (детали) ровным слоем наплавочной шихты, состоящей из твердого сплава и флюса, затем участок с шихтой помещают в индуктор высокочастотного нагрева, после его включения электромагнитное поле, передаваемое через индуктор, нагревает поверхность детали, тепло передается шихте, которая расплавляется. Расплав затвердевает, образует наплавленный слой заданной толщины. (Индукционная наплавка износостойких сплавов. Сборник статей. Под общей редакцией Ткаченко В.Н. Ростов-на-Дону, ОНТН, 1963, с. 41-43.)

Недостатком указанного способа индукционной наплавки является то, что наплавленный твердый слой содержит доэктевтическую структуру. Она имеет повышенную износостойкость, например, по сравнению с заэктевтической, почти в 2 раза.

Наиболее близким по своей технической сущности является способ индукционной наплавки стальной детали (Пат. 2338625 опубл. 20.11.2008 Бюл. №32).

Недостатком способа является то, что созданный на упрочняемой поверхности легированный слой ВК8, толщиной 0,1-0,3 мм предотвращает образование в наплавляемом высоколегированном хромистом чугуне доэктевтическую структуру, только при условии перегрева расплава до 40% (степень перегрева), а далее эффект защитного подслоя исчезает и происходит рост дендритных зерен в упрочняемом слое.

Задача, решаемая изобретением, состоит в повышении качества наплавляемого слоя при индукционной наплавке высоколегированных хромистых чугунов.

Настоящая задача решается тем, что в способе индукционной наплавки износостойкого покрытия, включающем размещение на детали наплавочной шихты, расплавление слоя шихты высокочастотным полем, последующее охлаждение, расплавленный слой шихты, при достижения им температуры 1050-1150°C, прокатывают с удельным давлением 20-60 МПа, по меньшей мере, между одним валком нагретыми до температуры 150-250°C.

На фиг. 1 дана схема прокатки наплавленного слоя через валок.

На фиг. 2 дана схема прокатки наплавленного слоя через два валка.

На фиг. 3 приведена микроструктура наплавленного слоя (прототип).

На фиг. 4 приведена микроструктура деформированного слоя, согласно предлагаемого способа.

На фиг. 5 приведена таблица зависимости качества наплавляемого покрытия от технологических режимов

Способ осуществляли следующим образом: из проката сталь 65Г вырезали заготовки 120×80×6 мм в количестве 25 шт. и разделили их на 5 партий. На подготовленную поверхность заготовки насыпали шихту и расплавляли на упрочняемой поверхности токами высокой частоты. Затем расплав подстуживали (10502-1150°C) на поверхности заготовки 4 и после этого валком 2 (валками) прокатывали кристаллизующийся расплав 1, формируя износостойкий слой 3. Валок для прокатки затвердевающего сплава нагревали в муфельной печи с различными температурами: 100, 150, 200, 250, 300°C и при этих температурах осуществляли прокатку затвердевающего расплава. Температуру измеряли хромель-алюмелевой термопарой, которую устанавливали в отверстие, просверленное в торцевой части упрочняемой заготовки таким образом, чтобы расстояние от поверхности было не более 0,5 мм. Холодные концы термопары выводили через интерфейс на монитор компьютера.

Изготавливаем валки диаметром 45 мм массой 1, 2, 4, 6, 8, кг для изменения удельного давления в процессе осуществления прокатки затвердевающего сплава.

В качестве шихты использовали высоколегированный хромистый чугун марки ПГ-УС25-85% и флюс П-0,66-15%. Ее наносили на заготовки специальным дозатором так, чтобы ширина слоя составляла 20 мм, а высота 3 мм.

Наплавку осуществляли на инверторе марки «ЭЛСИТ», частота 66 кГц, мощность 100 кВт, время наплавки 55 с.

Результаты проведенных испытаний по предполагаемому способу сведены в таблицу 1.

Поставленная цель достигается при выполнении условий: упрочненное покрытие должно охладиться до температуры 1050-1150°C перед прокаткой через валок и/или валки, подогретые до температуры 150-250°C, при этом они должны осуществлять давление на затвердевающий расплав от 20 до 60 МПа.

Качество упрочняемого покрытия повышается за счет перемешивания доэктевтической структуры с упрочняемым сплавом, и измельчением карбидов придание им округлой формы, имеющие дефекты - шлак и газовые пузыри - раскатываются вдоль прокатки, в том числе и частично карбиды, которые имеют вместо ромбовидной округлую форму.

Способ индукционной наплавки износостойкого покрытия, включающий размещение на детали наплавочной шихты, расплавление слоя шихты высокочастотным полем и его последующее охлаждение, отличающийся тем, что слой шихты при достижении им температуры 1050-1150°C прокатывают с удельным давлением 20-60 МПа валком, нагретым до температуры 150-250°C.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу индукционно-стыковой сварки профилей различной конфигурации и может быть использовано при сварке встык труб, рельсов, профилей любых сечений или внахлест лент.

Изобретение относится к материалам для упрочнения деталей индукционной наплавкой и способу упрочнения деталей индукционной наплавкой и может быть использовано в области защиты стальных деталей машин металлургического, горнорудного, сельскохозяйственного, дорожно-строительного и другого оборудования от абразивного видов изнашивания.

Изобретение относится к способу сварки профилей типа «ребро-поверхность» и может быть использовано при изготовлении теплообменной аппаратуры. Перед началом сварки в точке схождения ребра с поверхностью начало ребра фиксируют на поверхности.

Изобретение относится к способу индукционной наплавки внутренних цилиндрических поверхностей и может быть использовано в машиностроении. Изобретение позволяет оптимизировать процесс наплавки и повысить качество наплавленного слоя.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для повышения износостойкости внутренних цилиндрических поверхностей изделий. Изобретением решается задача оптимизации процесса наплавки и повышения триботехнических характеристик наплавленной поверхности изделий.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для повышения износостойкости наружных цилиндрических поверхностей изделий. Изобретением решается задача оптимизации процесса наплавки и повышения триботехнических характеристик наплавленной поверхности.

Изобретение может быть использовано для упрочнения рабочих органов почвообрабатывающих машин, в частности, стрельчатых лап пропашных культиваторов. Производят нагрев индуктором шихты твердого сплава, размещенной на тыльной части кромки заготовки рабочего органа, до температуры ее плавления с одновременным нагревом упомянутой заготовки.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для повышения износостойкости внутренних цилиндрических поверхностей изделий. Изобретением решается задача оптимизации процесса наплавки внутренних цилиндрических поверхностей.

Изобретение может быть использовано для получения трубы методом электрического сопротивления. Перемещаемую металлическую полосу сгибают формующими роликами до получения цилиндрической формы так, что оба ее конца в направлении ширины металлической полосы обращены друг к другу.

Изобретение относится к производству сварных труб методом электросопротивления. Перемещаемую металлическую полосу сгибают посредством валков до получения цилиндрической формы с обращенными друг к другу концами металлической полосы в направлении ее ширины и соединяют посредством сварочной установки.
Изобретение относится к области машиностроения. Техническим результатом изобретения является обеспечение характеристик пластичности, вязкости, прочности материала литых штампов после упрочняющей термической обработки не ниже соответствующих характеристик инструмента, изготовленного из кованых заготовок.
Изобретение относится к литейному производству. Способ включает заливку в охлаждаемую литейную форму первого слоя из суспензионной ферритной стали толщиной, составляющей 10÷50% объема литейной формы.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при изготовлении алмазного или эльборового инструмента, в частности алмазной шлифовальной фрезы, предназначенного для обработки деталей из неметаллических материалов, например бетона, природного камня, в том числе для их обработки без использования охлаждающей среды.
Изобретение относится к восстановлению деталей с большим износом и может быть использовано для восстановления бил молотковых мельниц. .

Изобретение относится к литейному производству, а именно к получению и использованию материалов для тяжело нагруженных штампов горячего деформирования и пресс-форм литья под давлением.

Изобретение относится к электрошлаковой наплавке и предназначено для восстановления и упрочнения деталей с большим износом (коронки рыхлителей бульдозеров, зубья ковшей экскаваторов и др.).

Изобретение может быть использовано для упрочнения рабочих органов машин, эксплуатируемых в условиях интенсивного изнашивания. На упрочняемой поверхности детали формируют подслой и наносят на него наплавочную шихту, содержащую высоколегированный хромистый чугун. Формирование подслоя на поверхности детали осуществляют индукционной наплавкой легирующей шихты, содержащей карбид бора и флюс, при температуре 1270-1300°С в течение 1-2 мин с обеспечением легирования поверхности бором на глубину 0,1-0,35 мм. Для формирования подслоя используют легирующую шихту, содержащую, вес. %: карбид бора 70-85, флюс 15-30. Способ обеспечивает повышение износостойкости покрытия и снижение его хрупкости. 1 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл.
Наверх