Способ электроэрозионного легирования

ьство СССР18, 1978. ИОННО ьным наоверхностьй смеси,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(54)(57) СПОСОБ ЭЛЕКТРО ЛЕГИРОВАНИЯ с предварит несением на упрочняемую порошковой экэотермичес с целью повышения качества упрочненного слоя, улучшения его обрабатываемости и экономии деФицитных материалов, в качестве материала электрода используют основной материал детали, а в состав порошковой смеси вводят соединения типа СпйтОМ И с заданным соотношением и:вВ , которые с металлами 4-6 группы периодической системы обраэуют сплавы внедрения составаМеС " й 0и+вам М пт 1 с пвМИ зобретение. относится к электрофиэическим и электрохимическим методам обработки и, в частности, может быть использовано дпя электроэроэионного легирования сложноасонных поверхностей.Цель изобретения - повышение качества упрочненного слоя, улучшение обрабатываемостй его поверхности и экономия дефицитных легирующих металлов.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, включающему предварительное нанесение на упрочняемую поверхность порошковой экзотермической смеси, в качестве материала электрода используют основной металл детали, а в состав порошковой смеси вводят соединения типа Сп Кщ Оп НК с заданным соотношением и:в:1:1 , разлагающихся в зоне разряда с выделением углерода, азота, кислорода, водорода и образующие в процессе экэьтермической реакции с металлами 4-6 групп периодической системы сплавы внедрения составаМеС " й 0+К и в+КВ результате экзотермической реакции в зоне разряда .образуются сплавы внедрения заданного состава (карбиды, иитриды, карбонитриды, оксикарбиды, оксикарбонитриды), позволяющие формировать упрочненные слои с определенными, заранее заданными свойствами.Выделившееся при этом термитное тело, не расходуясь на расплавление дополнительных элементов шихты и входя в общий тепловой баланс про цесса, увеличивает расплавление основного металла детали, что позволяет увеличить толщину легированного слоя. Примерами получения сплавов внедрения заданного состава могут служить следующие реакции..1. Получение карбонитридов,1.1. В результате реакции титана с гексаметилентетрамином.10 Т 1 СЙН, -.ОТ(Собйо+1 ф 6 Нп 6,Т.реакции - 3500 С, соотношение атомов С: й = 3:2, Ме:.1=1 й 1,1,2, В.результате реакции титанас этнлгидразином. 4 Т 1 СаННе 4 Т, (Со в Но 61 ф 4 Н ф 0 . 1212722Соотношение атомов С; Н =1:1,Ме: Э= 1:1.13, 1 ля более тонкого регулирования состава упрочняющих фаз5 можно применить смесь веществаИТ 1 СМФН,я+СйпНе=Т 1 (СО ЙООЗ)ь(ОНеФОи так далее.2. Получение оксикарбидов врезультате реакции титана с глюко 10 зой11Сь 05 Нн 11 Т(Сп 5 0 )ИН ЯДля более тонкого регулированиясостава реакции титана с сахарозойс добавлением сажи,15 5071+Сц ОН +77 С 71 (Се ОЕ,)+ ИНпф О.3, Получение оксикарбонитридов врезультате реакции титана с эпоксидной смолойп щ 1 ЯТ, Са ОНЕ-С Н - 0 - -Н 0.го пфщ+1 яа+1 оа+м 2, иВ реакциях данного типа выделяющийся водород реагирует у обрабатываемой поверхности с кислородомвоздуха, выполняя тем самым защитг 5 ную функцию, и, кроме того, вноситвклад в тепловой баланс процесса.Способ осуществляют следующимобразом.П р и м е р 1. Полистирол расЗо творяют в четыреххлористом углероде. К раствору добавляют порошкообразный титан в количестве, соответствующем уравнению реакции71+(СН)=Т 1 С -НПолученную смесь наносят наупрочняемую поверхность образца изстали РВМ 5 К 5, высушивают и подвергают электроэрозионному легированию электродами из стали Р 6 М 5 К 5.40Упрочненную поверхность образцовподвергают рентгенофаэовому анализуна дифрактометре ДРОН-УМ 1. Условиясьемки:СО 1 -к-излучение, скоростьсъемки 1 град/мин, Анализ дифракто 45граммы показал наличие в поверхностном слое. карбида титана (основная фаза) и К - ЕЕ,Упрочненные образцы исследовали также на микротвердость и иэно 50 состойкость при 700 С, Микротвердость упрочненного слоя 1660 -10000 кг/мм, глубина слоя0,098 мм, что в 2,5 раза больше,чем при легировании на тех же режи 55 мах электродом ВКбез легирующейсмеси, Износостойкость при повьппенных температурах упрочненного образца составляет 5,5 (износостой,Заказ 700/20 Тираж 1000 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, )-33, Раушская наб., д, 4/5Филиал П 11 П "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 кость образца, упрочненного электро.дом ВКбез легирующей шихты 1,9).1 р и м е р 2, Используют мел-,аминйормальдегидную смолу.Расчет количества реагентовпроводят по уравнению т.е, на 71,7 г Т берут 20,б г смолы. Смесь перемешивают в ступке,наносят на обрабатываемую поверхность образца из стали 40 Х, выдерживают до полного затвердевания иподвергают электроэрозионному легированию электродом иэ стали 40 Х. РентгеноАазовый анализ на диАраитометре ДРОН УМ показал наличие вповерхностном слое основной Аазы срешеткой типа ТС и параметром ячейи 4 275 ф Оф 005 ф что соотвесплаву внедрения Т 1 С,. (Й,О)Х,где Х =0,4-0,5,Микротвердость образцов составляет на поверхности 1000-1400 кг/ммф,10 глубина упрочненного слоя 0,074 мм,что в 2,06 раза больше,. чем глубинаупрочнения контрольных образцов,легированных электродом ВКбез легирующей смеси, износостойкость при700 С составляет 7,5 (износостойкость контрольных образцов 1,О),