Состав для лазерного легирования стальных деталей

(51)5 С 23 С 14 34 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Брянский институт транспортногомашиностроения(56) Углов М.Б. Модификация газотермических покрытий излучением лазера. - физика и химия обработки материалов, 1967, Р 4, с. 21-84.(54) СОСТАВ ДЛЯ ЛАЗЕРНОГО ЛЕГИРОВАНИ 1СТАЛЬНЫХ ДЕТАЛЕЙ(57) Изобретение относится к химикоИзобретение относится к химико- термической обработке металлов и сплавов, в частности к лазерному ле - гированию, и может быть использовано преимущественно для упрочнения поверхности деталей, работающих в условиях воздействия динамических контактных нагрузок.Целью изобретения является повышение динамической прочности поверхностного. слоя стальных деталей.Состав для лазерного легирования, включающий двуокись циркония, дополнительно содержит графит, никель и двуокись кремния при следующем соотношении компонентов, мас,7:ГраФит 20-30Никель 10-16Двуокиськремния 6-10Двуокисьциркония Остальное ЯО, 1641893 А 1 2термической обработке металлов и сплавов, в частности к лазерному легированию, и может быть использовано для упрочнения поверхности деталей, работающих в условиях динамических контактных нагрузок. Цель - повышение динамической прочности поверхностного слоя деталей. Состав содержит, мас.7,; графит 20-30; никель 10-16, двуокись кремния 6-10, двуокись циркония остальное. Состав позволяет повысить динамическую прочность поверхностного слоя в 1,3-1,4 раза иувеличить твердость покрытия на 4050 Е. 1 табл . Введение графита в предлагаемый Смф состав приводит к образоваппо твердых и прочных карбидов циркония, которые являются основными упрочняющими элементами. Содержашийся в составе ни- р к ел ь обесп ечивает создание вязкой р и пластичной никелевой матрицы, Двуокись кремния обеспечивает равномерное распределение карбидов циркония в никелевой матрице.П р и м е р. Для эксперименталь- ф ной проверки предлагаемого состава быпи изготовлены 5 смесей ингредиентов, три из которых показали оптимальные результаты (см. таблицу). Состав наносили на обработанную до Ва = 2,5 мкм торцовую поверхность об" щй разцов из закаленной стали У 8 в виде обмазки. Обмазка приготавливалась механическим смешением компонентов состава в связующем (25 Е раствор клея БФв:ацетоне), Лазерную обработку1641893 аметр отпечатка индентора, который и принимали за критерий динамической прочности поверхностного слояМикротвердость измеряли на приборе ПМТпри нагр уз ке О, 5 Н . Повторность всех элементов была пятикратной.В таблице представлены полученные свойства образцов, легированных иэ обмазок на основе предлагаемого состава с различным соотношением ингредиентов, а также известного состава.При использовании предлагаемого состава повышается динамическая прочность поверхностного слоя стальных деталей в 1,3-1,4 раза, тверпроводили импульсным излучением с длиной волны 1,06 мкм на установке "Квант 18 М". Энергия импульса составляла 23-25 Дж, длительность импульса 8 мс, формы зоны лазерного воздей 5 ствия - прямоугольник с размерами 1,54 мм. Коэффициент перекрытия 0,4,Одной из наиболее широко применяемых в практике методик по определению способности материала сопротивляться контактным деформациям и износу является твердость его поверхности (микротвердость, НЕС, НВ, НЧ), которая определяется в зависимости от диаметра отпечатка индентора (стальной шарик, алмазная пирамидка), нагруженного с определенным статическим усилием. Для определения способности металла сопротивляться контактным пластическим деформациям и разрушению при ударном контактном (динамическом) нагружении, т.е. для определения динамической поверхности прочности, применяется методика по определению этой величины через диаметр отпечатка индентора, приложенного в динамическом режиме.При исследовании динамической поверхностной прочности по легированной поверхности образца осуществлялся30 однократный удар свободно падающим коническим, твердосплавным индентором с углом при вершине 120 ф, Энергия удара составляла О, 15 и О, 27 Дж, На микроскопе МБСопределяли дидость,покрытия увеличивается на40-50 Х. Формула изобретения Состав для лазерного легирования стальных деталей, содержащий двуокись циркония, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения динамической прочности поверхностного слоя деталей, он дополнительно содержит графит, никель и двуокись кремния при следующем соотношении компонентов, мас.7.:ГраФит 20-30Никель 10-16Двуокись кремния 6-10Двуокись циркония Остальное Средний диаметр отпечатка при энергиисоударения, мм Микротвердость, ГПа Состав, мас.Е У п/иГрафит Никель Двуокиськремния Двуокис циркони 0,15 Дж 0,27 Дж 1 Известный 2 20 3 25 4 30 0,53 0,40 0,40 0,40 0,44 0,32 0,30 0,32 10,0-14, 1 14, 1-21,3 14,1-21,3 14,1-21,3 100 64 54 44 б 8 10 10 13 16 Составитель Т.БисероваРедактор Т.Лаэоренко . Техред М.Дидык Корректор М.МаксимишинецМв Заказ 1126 Тираж 584 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101