Способ ионно-лучевой обработки инструмента из сталей и твердых сплавов

Формула

Способ ионно-лучевой обработки инструмента из сталей и твердых сплавов, включающий имплантацию в приповерхностные слои ионов металла и неметалла, отличающийся тем, что, с целью повышения твердости и износостойкости инструмента при одновременном сокращении времени обработки, имплантацию осуществляют импульсами с частотой (Гц) и длительностью (c), выбираемых из выражения = 2 10-3-15 10-3

Описание

Изобретение относится к ионно-лучевой вакуумной технологии получения материалов со специальными свойствами и может быть использовано для упрочнения металлообрабатывающего инструмента из сталей и твердых сплавов.
Целью изобретения является повышение твердости и износостойкости инструмента при одновременном сокращении времени обработки.
Пример 1. В обрабатываемый инструмент (например, вырубные штампы) имплантировали ионы С+ и Ti+ каждого до дозы 1017 ион/см2 в импульсном режиме с частотой = 10 Гц и длительностью импульсов = 2 10-4 c. Плотность тока составляла 10 мА/см2, энергия однозарядных ионов 100 кэВ, давление в камере 10-3 Па. После имплантации в импульсном режиме микротвердость рабочей поверхности штампов из стали Х12М возрастает в 1,5 раза, износостойкость штампов при вырубке деталей из стали 20 и бронзы БрА7 - в 2 раза.
Пример 2. При тех же параметрах импульсов ионы Zr+ и C+ имплантировали в резцы из твердого сплава ВК8 до дозы 1017 ион/см2 для Zr+ и 2 1017 ион/см2 для C+. В импульсном режиме имплантации при уменьшении времени обработки в 2 раза по сравнению со стационарным режимом микротвердость резцов возрастала в 1,3 раза, износостойкость - в 1,7 раза по сравнению с необработанными.
Уменьшение величины до значения ниже 2 10-3 не приводит к повышению износостойкости, при этом время имплантации увеличивается.
Увеличение частоты и длительности импульса приводит к снижению эффективности импульсной имплантации. При > 15 10-3 (например, = 20 10-3) производительность импульсной обработки возрастает в 20 раз, но эффективность обработки снижается: микротвердость увеличивается в 1,2 раза, а износостойкость - в 1,4-1,6 раза, что близко к значениям, получаемым при стационарном режиме обработки: 1,1-1,15 и 1,3-1,4 раза соответственно. В связи с этим увеличение параметра до значения свыше 15 10-3 нецелесообразно.
Изобретение относится к ионно-лучевой вакуумной технологии получения материалов со специальными свойствами и может быть использовано для упрочения металлообрабатывающего инструмента из сталей и твердых сплавов. Цель изобретения - повышение твердости и износостойкости инструмента при одновременном сокращении времени обработки. Сущность предлагаемого способа - имплантация в приповерхностные слои упрочняемого инструмента ионов металла и неметалла импульсами с частотой ( ) и длительностью , выбираемых из соотношения = 2 10-3 - 15 10-3. Импульсная имплантация ионов С+ и Ti+ в поверхностные слои вырубных штампов из стали Х12М увеличивала их микротвердость в 1,5 раза, износостойкость в 2 раза. Имплантация при тех же параметрах импульса ионов Zr+ и С+ в поверхностные слои резцов из твердого сплава ВК8 увеличивала их твердость в 1,3 раза, износостойкость в 1,7 раза при уменьшении времени обработки в 2 раза по сравнению со стационарным режимом имплантации.

Заявка

4313007/21, 29.07.1987

Коротаев А. Д, Афанасьев Н. И, Колобов Ю. Р, Савостиков В. М, Савченко А. О, Чернова Л. В, Чесноков С. М, Янчук А. В

МПК / Метки

МПК: C23C 14/48

Метки: инструмента, ионно-лучевой, сплавов, сталей, твердых

Опубликовано: 20.06.1998

Код ссылки

<a href="https://patents.su/0-1483979-sposob-ionno-luchevojj-obrabotki-instrumenta-iz-stalejj-i-tverdykh-splavov.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ ионно-лучевой обработки инструмента из сталей и твердых сплавов</a>

Похожие патенты