Формула

СПОСОБ ОБРАБОТКИ ИНСТРУМЕНТА, включающий облучение по всей рабочей поверхности ионным пучком наносекундной длительности, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной стойкости инструмента, облучение осуществляют потоком энергии 1 - 3 Дж/см2, дозой 2,5 1013 - 1014 см2 в импульсе.

Описание

Изобретение относится к обработке металлов и сплавов потоками энергии и может быть использовано для повышения стойкости резцов, фрез, сверл, штампов и прочего инструмента.
Целью изобретения является повышение эксплуатационной стойкости инструмента.
Достижение цели изобретения иллюстрируется примерами, приведенными в таблице. Рабочую поверхность инструмента облучают мощным ионным пучком (МИП) наносекундной длительности, потоком энергии 1-3 Дж/см2 и дозой в импульсе (2,5х1013- - 1014)см-2.
Способ осуществляется следующим образом.
Исходный образец, изготовленный из сплава для режущего инструмента, или готовый инструмент помещают в специальный бокс ускорителя при техническом вакууме 10-14 тор и облучают МИП длительностью 10-100 нс с потоком энергии 1-3 Дж/см2 и дозой 2,5х1013 - 1014 см-2 за импульс. На поверхности облучаемого сплава образуется слой расплава глубиной, приблизительно равной длине пробега ионов в обрабатываемом металле, а затем, при прекращении облучения, вследствие теплопроводности происходит разогрев материала в объеме образца и поверхность остывает со скоростью 108-4 1010 К/с. В результате этого образуется слой стеклообразного материала, за которым следует слой с измененным фазовым составом и высокой плотностью дислокаций, петель, дефектов упаковки, меньшими размерами зерен и межфазных границ, чем у исходного образца. Этот модифицированный слой простирается на глубину 80-200 мкм и обеспечивает увеличение эксплуатационных и прочностных характеристик инструмента.
Испытывали инструмент из быстрорежущей стали Р6М5, сплава ТН-20, КНТ-16. Облучение образцов МИП углерода проводили на ускорителе "Тонус" с параметрами пучка: энергия ионов 0,3-0,5 МэВ, плотность тока 20, 50, 100, 150, 200-250 А/см2, соответственно доза 1013, 2,5х1013, 5х1013, 7,5х1013, 2,3х1014 част. /см-2. Облучение ионами вольфрама, железа, никеля, алюминия исследуемых образцов проводили на ускорителе "Мук" с различными параметрами потока энергии и дозы облучения, средняя энергия иона на этом ускорителе составляла 0,5 МэВ. Испытания на износостойкость образцов проводили в процессе резания и трения образцов по абразиву. В качестве обрабатываемого материала использовали сплав ВТ-5. Резание проводили с охлаждением 5%-ным водным раствором эмульсола (ЭТ2) и без охлаждения. Скорость резания 10-300 м/мин, подача 0,1-0,39 мм/об, глубина резания 1-4 мм. За критерий затупления резцов принимали износ по задней поверхности, равный 0,6 мм, а для сплавов ТН-20, КНТ-16 - 0,4 мм.
Испытания на износостойкость при трении по абразиву проводили при постоянной нагрузке 0,66 кг/мм2 на ст. 45,3 и бронзе. Образцы имели форму цилиндров диаметром 3-5 мм и длиной до 10 мм. За критерий здесь была выбрана масса, унесенная в единицу времени.
Применение тяжелых ионов позволило получить оптимальную глубину поврежденного слоя в облучаемом материале, что позволило проводить обработку широкого круга материала, используемого для режущего инструмента. Испытания образцов инструментов из быстрорежущей стали Р6АМ5, сплава ТН-20, КНТ-16, подвергнутых воздействию облучения, показали, что износостойкость их увеличилась в 1,5-1,7 раза по сравнению с известным способом упрочнения облучением.
Изобретение относится к обработке материалов высокоэнергетическими источниками энергии и может быть использовано для повышения стойкости режущего инструмента. Цель изобретения - повышение эксплуатационной стойкости при расширении ассортимента режущих материалов. Рабочую поверхность инструмента из быстрорежущей стали или твердых сплавов облучали импульсом мощного ионного пучка наносекундной длительности с потоком энергии 1-3 Дж/см2 и дозой в импульсе 2,5 1013-1 1014см-2 . На обрабатываемой поверхности образовывался стеклообразный слой, за которым следовал модифицированный слой глубины 80 - 200 мкм, характеризующийся малым размером зерен и высокой плотностью дислокации. 1 табл.

Рисунки

Заявка

4040917/02, 24.03.1986

Научно-исследовательский институт ядерной физики при Томском политехническом институте им. С. М. Кирова

Исаков И. Ф, Кожевников Д. В, Лигачев А. Е, Нестеренко В. П, Осинцев А. П, Погребняк А. Д, Ремнев Г. Е, Симонов П. С

МПК / Метки

МПК: C21D 1/09

Метки: инструмента

Опубликовано: 30.09.1994

Код ссылки

<a href="https://patents.su/0-1441792-sposob-obrabotki-instrumenta.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ обработки инструмента</a>

Похожие патенты