O metodă de creștere a rezistenței la uzură a produselor din oțel

C23C12 - Diffusion în stare solidă cel puțin un element nemetalic, altul decât siliciu și cel puțin un element metalic sau siliciu de suprafață a unui material metalic

Proprietarii brevetului RU 2293792:

VPO Kuban Stat Technological University (RU)

Prezenta invenție se referă la o tehnologie care asigură îmbunătățirea rezistenței la uzură a suprafețelor de produse prin modificarea compoziției și structurii straturilor de suprafață și pot fi utilizate pentru producerea atât tăierea și perforarea scule, precum și produse care lucrează în condiții de abraziune, frecare uscată, la solicitări mari de contact . Metoda include o carburare cu temperatură ridicată pe termen scurt și saturația difuzie ulterioară a suprafeței de carbură de produse din oțel care formează elemente. Cimentarea este realizată la o temperatură de 950-1050 # x000B0; C timp de 20-30 min. Rezultatul tehnic al invenției este acela de a crește rezistența la uzură a produselor din oțel în timpul funcționării sunt supuse încărcării mecanice.

Prezenta invenție se referă la o tehnologie care asigură îmbunătățirea rezistenței la uzură a suprafețelor de produse prin modificarea compoziției și structurii straturilor de suprafață ale acestor produse, și pot fi folosite pentru a îmbunătăți instrumentul de rezistență la uzură, cum ar fi tăierea și perforarea, produsele care lucrează în condiții de abraziune, frecare uscată, la solicitări mari de contact .

moduri cunoscute de îmbunătățire a rezistenței la uzură a produselor lor prin nitrurare, cementare, cianurare (prelucrare chimică termică a metalelor și aliajelor. Reference / Borisenok GV Vasiliev LA Voroshnin LG și colab.). Dezavantajul acestor tipuri de tratament chimic termic este incapacitatea de a obține o duritate ridicată pe suprafața produselor, și ca o consecință a durabilității lor ridicate.

O altă metodă cunoscută pentru creșterea rezistenței la uzură a produselor în detrimentul acoperiri de depunere de vapori pe bază de nitrură de titan (Knight PA Dubrovskaya GN Kyrylyuk LM strat de depunere de vapori de nitrură de titan - Minsk .: Știință și Tehnologie, 1983. - 96 pp.). Acest strat are duritate mare, rezistență la uzură, dar, de asemenea, are dezavantaje legate de fragilitate ridicată a acoperirii, iar legătura adezivă slabă cu produsele de material de acoperire. Aceste fenomene cauzează crăparea și exfolierea a acoperirilor la tensiuni înalte de contact și ciclurilor termice.

Cel mai aproape de invenția revendicată este o metodă de saturație prin difuzie a titan soluții mediu fuzibil (VP Artem'ev Chayevskiy MI titanation difuziune într-un mediu de metal lichid topește. - In :: Adeziune materialului de lipire se topește și, - K. Naukova Dumka, 1986. - S.3-4) .. Acoperirea prin această metodă se realizează prin înmuiere a produsului din oțel la temperatură joasă de gelifiere plumb sau-bismut în stare topită care conține un titan dizolvată. Ca urmare a expunerii produsului din oțel se produce titan topi adsorbție pe suprafața sa, difuzia profundă a produselor de titan. În acest caz, deoarece titan este un puternic element formator de carbură, se preia carbon din oțel cementita și formează propriile carburile, care sunt eliberate pe suprafața produsului. carburi de titan au o duritate foarte mare, care oferă produse de înaltă uzură.

Dezavantajul prototipului este că formarea carburilor de titan au loc ieșiri de oțel carbon, având ca rezultat formarea unui strat de uzură decarburată strat superficial cu o duritate scăzută și rezistență. Ca urmare, prezența impactului mecanic se produce pe suprafața stantare strat de carbură, deformarea, fisurare și exfolierea. Atunci când acoperirile solide pot conduce la o uzură mai intensă a suprafețelor de frecare.

Un obiectiv al invenției revendicate este schimbarea în depunerea de rezistente tehnologie de acoperire titan uzură, precum și acoperiri pe baza altor carburi cum ar fi crom, wolfram, molibden și alte elemente mai puternice carburi, decât fierul, asigurând absența unui strat de carbură de strat decarburată moale, provocând la influență mecanică asupra fisurării sale strat de carbură rezistent la uzură și exfolierea.

Problema este rezolvată prin aceea că în metoda revendicată îmbunătățesc rezistența la uzură a produselor din oțel, care cuprinde saturația difuziv suprafeței produselor din oțel elemente care formează carburi, caracterizat prin aceea că înainte de aplicarea produsului de acoperire este supus la o durată scurtă carburare 20-30 minute la o temperatură de 950-1050 # x000B0; C.

Datorită introducerii în cimentarea provizorie etapei (caracteristici noi esențiale ale invenției revendicate), formarea de acoperiri pe baza unor elemente puternice carburi, nu se formează sub strat de carbură de dccarburată, strat moale și astfel eliminate printr-o acțiune mecanică asupra produsului, perforarea unui strat de carbură, sa cracare și ciobire. Acest lucru se datorează faptului că, din cauza cementare preliminare este crescută concentrația de carbon în straturile superficiale ale produsului, și că excesul de carbon este implicat în formarea stratului de carbură în loc de carbon conținută în oțel. Astfel, exclus decarburare straturilor de suprafață ale produsului. În acest cementare trebuie să asigure o concentrație ridicată de carbon din stratul superficial al produsului, care se realizează prin temperaturi ridicate carburare 950-1050 # x000B0 C, și de scurtă durată a procesului de carburare elimina efectul său asupra proprietăților materiale ale articolului și nu duce la o creștere semnificativă a duratei totale a procesului.

Exemplu. Lăcătușerie lame de ferăstrău pentru prelucrarea metalelor, realizate din oțel H6VF, supus difuzia într-un mediu titanation soluții fuzibil. In plus, pentru evaluarea eficacității tehnologiei propuse de difuzie văluri titanation a fost realizată atât fără pre-carburare și după carburare, în conformitate cu invenția.

Difuzia pânzelor titanation a fost realizată prin imersarea și înmuiere într-o soluție joasă temperatură de gelifiere constând dintr-un aliaj care conține 55% plumb, 45% Bi, cu adaos de 3% titan. Temperatura de saturație este de 1100 # x000B0 ;. C, timp de staționare de 0,5 h Cimentarea condusă într-un carburizer solid la 1000 # x000B0; C cu o expunere de 30 de minute.

Ca rezultat, depunerea de titan pe suprafața sa format pânze de acoperire care formează un strat constând din carbură de titan 8-10 microni grosime. Pe văluri carburare strat de carbură observată în strat decarbonized 30-40 microni grosime, având o duritate redusă. Astfel, în cazul în care duritatea bazei a fost 5800 MPa H50, H50 apoi dccarburată 4200 MPa și 24.000 de acoperire MPa H50. Atunci când se utilizează tehnologia propusă pentru acoperirea stratului decarbonized este absent, care elimină stantare strat de carbură atunci când sunt expuse la solicitări mecanice pe produs.

strat decarburată Lipsa în straturi subțiri prelucrate conform metodei propuse, având ca rezultat o rezistență la uzură îmbunătățită a pânzelor de 10 ori.

O creștere similară a rezistenței la uzură se observă atunci când saturația suprafață tungsten oțelurilor, crom și alte elemente care formează carburi.

Astfel, metoda propusă cuprinde realizarea produselor din oțel metalizare de suprafață față de difuzie tranzitorie carbură de înaltă formând elemente cementare permite o rezistență ridicată la uzură a produselor din oțel care au suferit în timpul funcționării solicitărilor mecanice datorită eliminării formării unui strat de carbură solidă acoperită moale decarburată.

O metodă pentru creșterea rezistenței la uzură a produselor din oțel, care cuprinde saturația difuziv suprafeței produselor din oțel elemente care formează carburi, caracterizat prin aceea că, înainte de a saturarea produsul este supus la temperaturi ridicate de scurtă durată carburare 20-30 minute la o temperatură de 950-1050 # x000B0; C.