Способ упрочнения сплавов на основе железа

(56) Глуховжелезе и ст1970. ЛАВОВ. Н М 8втомобилестроитель чнение стальных их поверхностной сти. Сущность изованием проводят ование стальной из тугоплавкого ма) при дельном мин/см и энер Дж. 1 табл..Ф.Седлецкий, Юев Боридные покрытия на Киев; Наукова думка,В,П, алях тся к химико-терллов и сплавов, а рования стальных овышение стоик у поверхностно зионного борир легирование осу ой мощности разря гетический режим ельном времени ле СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ РЕСПУБЛИК -Г ф ОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР) АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС Изобретение относ мической обрабдтке мет именно к способам бор изделий. Цель изобретения -сти к абразивному изно слоя сталей после дифф вания, Поставленная цель д поверхность стали пер борированием подверга ному легированию элект кого металла (ИЬ, Мо поверхности получают с твора материала электр последующем борирова слой состоит из боридов ных соответствующим эл риды превосходят по железа и, как следствие ную по сравнению с бор кость к абразивному изн Электроэрозио нное ществляют при единичн да 0,042 Дж (2-й энер установки ЭФИ) и уу гирования 1-3 мин/см, остигается тем, что ед диффузионным ютэлектроэрозионродом из тугоплав- , Ю); При этом в лой твердого расода в железе, При нии поверхностный железа, легированементом, Такие ботвердости бориды(54) СПОСОБ УПРОЧНЕНОСНОВЕ ЖЕЛЕЗА(57) Использование: упроизделий для повышенияпрочности и износостойкобретения: перед борироэлектроэрозионное легирповерхности электродомметала (например вольфравремени легирования 1-3гии единичного разряда 0 Легирование с использованием режима с меньшей мощностью неэффективно, т.к, при этом формируется тонкий упрочненный слой (10 мкм), который при последующем борировании не дает заметного повышения износостойкости, Увеличение мощности единичного разряда свыше 0,042 Дж (3,4,5 и 6 режимы установки) приводит к ухудшению качества обрабатываемой. поверхности, что в ряде случаев неприемлемо. Поэтому оптимальным является 2-й режим с мощностью 0,042 Дж, который обеспечивает получение ф слоя твердого раствора достаточной толщины(до 100 мкм)и, втоже время, практически 0 не ухудшает качества обработки поверхно- (ф сти изделий. С)Диапазон удельного времени легирования составляет от 1 до 3 минlсм, Как изве 2стно, кинетика формированияО упрочненного слоя при электроэрозионном легировании.характеризуется кривой с максимумом, Экспериментально установлено, э что этот максимум для легирования тугоплавкими металлами лежит в интервале 1 - 3 мин/см . При меньшем удельном времени формируется тонкий и даже несплошной слой, который не дает заметного повыше1798069 ния износостойкости после борирования, Увеличение удельного времени свыше 3 мин/см приводит к порогу деэрозии и, как следствие, толщина слоя также при этом уменьшается.П р и м е р. Обработке подвергали образцы из армко-Ге, поверхность которых обрабатывалась по 7 классу чистоты.Упрочнение вели по 2-м вариантам. По предлагаемому способу часть образцов перед диффузионным борированием подвергали электроэроэионному легированию электродами. Из вольфрама на установке ЭФИна 1,2 и 3 режима при удельном времени легирования 0,5; 1,2,3 и 3,5 мин/см, Затем эти образцы и необработанные подвергали диффузионному борированию в порошке В 4 Спри 950 С в течение 4 ч.Борированныв образцы и обработанные по предлагаемому способу испытывали на абразивный износ трением по шлифовальной бумаге под нагрузкой на шлифовальной машине "Масароап" ГДР). Характеристики упрочненных слоев и данные по их абразивной износостойкости представлены в таблице.,Ь Полученные результаты свидетельствуют о том, что реализация предлагаемого способа позволяет повысить износостойкость обрабатываемой поверхности в 1,7- 5 1,8 раза (образцы М 8,9,10), Хорошиерезультаты по износостойкости дает также обработка на 3 режиме установки (образцы 13-16), Однако при этом чистота поверхно сти изделий ухудшается на 2 - 3 класса, Ана логичные результаты получены приобработке сталей и при использовании в качестве электродов при ЭЭЛ Мо и МЬ. Формула изобретения 15 Способ упрочнения сплавов на основежелеза, заключающийся в их высокотемпературной выдержке в порошковой среде из технического карбида бора, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения 20 износостойкости деталей, перед насыщением поверхности детали бором проводят электроэрозионное легирование этой поверхности электродом из тугоплавкого материала при удельном времени легирования 25 1-3 мин/см и энергии единичного разряда20,042 Дж,Микротвердость боридного слоя,кГс/ммТехнология ЭЭЛ Толщинаслоя послеЭЭЛ, мкм Потеря массы образцов после 35 часов испытаний наабразивный износ,г Класс чистоты поверхности после ЭЭЛ и борированияОбразец Удельное время легирования мин/см М режим 1 2 3 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 0,51233,50,51233,50,51233,5 5 10 15 10 8 60 70 80 50 80 100 120 120 100 1550+501600 +50 1600+50 1600+50 1600 ф 50 1650+50 1650+50 1650.50 1700+50 1700+50 1700 +501.700 +50 1700+50 1750+50 1750+50 1750+50 7 7 7 7 б 7 б 6 б 5 б 5 5 4 4 0,34 0,33 0,32 0,30 0,30 0,32 0,31 0,20 0,19 0,20 0;30 0,25 0,22 0,20 0,20 0,25