Состав для лазерного легирования

)рочнениеавив лазер 1984, У 5 ЕГИРОВАНИ к химиколяет нтом пред цвет елого условиях ги об азов азованивысокой остью вляет собоимкм) порошокий 30 Ре ицет сродстваповышает адгХром (Сг), тсрого 1работкиобразов елсеОьс зиюмпе 870 С всту аниемтве ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНПРИ ГННТ СССР(71) Брянский институт транспмашиностроения(56) Лахтин Ю,М. и др. Упповерхности титановых сплным легированием, - МИТОМс, 12.(54) СОСТАВ ДЛЯ ЛАЗЕРНОГО Л(57) Изобретение относится Изобретение относится к областихимико-термической обработки стальныхдеталей, в цастности к лазерному легированию, и может быть использованодля поверхностного упроцнения деталеймашин и инструментов, в том числе работающих при ударных нагрузках, в машиностроительной, металлургической идругих отраслях промышленности,Целью изобретения является повышение трещиностойкости упроцненных по"верхностей при контактном ударномнагружении,Состав для лазерного легирования,содержащий карбид кремния, дополнительно включает Феррохром и борныйангидрид при следующем соотношениикомпонентов, мас.З:Феррохром 28-44Карбид кремния 10-20Борный ангидрид 36-62 термической обработке стальных деталей, в частности к лазерному легированию, и может быть использовано вмашиностроительной, металлургическойи других отраслях промышленности, Целью изобретения является повышениетрещиностойкости упрочненных поверхностей при контактном ударном нагру"жении, Состав содержит, мас.0: феррохром 28-44, карбид кремния 10-20, борный ангидрид 36-62. Это позволяетуменьшить количество трещин в 3-8 раз,цто обеспечивает увеличение срокаслужбы упрочненных деталей. 1 табл. Компоненты выполняют следуюнкции. фуБорный ангидрид (ВО) основным упрочняющим компоставляет собой порошок а с т.пл. 450-470 С, В лазерной обработки борный взаимодействует с железом нием боридов и с хромом с ем боридов хрома, обладающ объемной прочностью и тверферрохром предстакодисперсный ( ( 20рого цвета, содержащСг, Железо (Ре) за сматериалом подложкипокрытия с основой.ратура плавления котпроцессе лазерной обв реакцию с бором сдых и прочных боридов хрома. Кроме того, хром повышает прочность покрытия, Содержание Феррохрома менее 28 недостаточно для образования твердых бридов хрома и насыщения покрытия хромом. Содержание феррохрома свыше МФ из-за значительного уменьшения концентрации борного ангидрида снижает прочность покрытия. 10Карбид кремния .(БЫ) вводится в сОстав в виде мелкозернистого (20 мкм) порошка черного цвета и обладает высокой теплостойкостью и не разлагается при лазерной обраб тке, что обуславливает повышение твердости покрытия. Кроме того, карбйд кремния повышает поглощающую способность состава, Увеличение содержания карбида кремния свыше 203 значительно снижает трещиностойкость, а срдержание менее 103 не обеспечивает достаточной твердости покрытия.Указанные свойства компонентов, вводимых в состав в предлагаемом соотношении, обеспечивают получение при лазерной обработке на поверхности стали упрочненного слоя с высокой трещиностойкостью при контактном ударном нагружении. 30П р и м е р, Для экспериментальной Проверки предлагаемого состава подготовлены пять смесей ингредиентов, три Из которых показывают оптимальные результаты. В качестве объекта исследования используют образцы ф 12 ю 10 мм из стали М 5 (НЕС 5 ч 55), торцы которых шлифуют до К = 2,5 мкм. Компоненты состава смешивают, разбавляют связующими (20/-ный раствор клея БФ40 в ацетоне) и наносят на торцовую поверхность образцов. Толщина нанесенной обмазки не превышает 120 мкм.Легирование проводят на лазернойимпульсной установке при следующих режимах обработки: энергия 10 Дж, длительность импульса 8 мс, коэффициент перекрытия пятна (1 в 1,5 мм) 0,1, кратность равна 2.Исследования трещиностойкости проводят на специальной установке, в которой осуществляется удар свободно падающего индентора с углом при вершине 120 , массой 1 кг с различных высот, Материал индентора твердый сплав ВК 8.В качестве критерия трещиностойкости рассматривают количество трещин, возникающих на поверхности образца после удара, и их средняя длина, которые измеряют на микроскопе ИБС. Для определения критериев трещиностойкости при различных энергиях соударения варьируется высота, с которой осуществляется падение индентора.Одновременно сравнивают остаточные деформации (диаметры отпечатков). Микротвердость измеряют на микротвердомере при нагрузке 0,5 Н, Все опыты проводят трехкратно.В таблице представлены полученныерезультаты.Содержание феррохрома в меньшемколичестве, чем 28, не оказываетвлияния на повышение прочности покрытия и снижения его трещиностойкости, а более М 3 снижает твердостьпокрытия,Увеличение содержания карбидакремния свыше 20 приводит к значительному снижению трещиностойкостии отслаиванию покрытия, а менее 103карбида кремния в составе обмазкиприводит к значительному снижениютвердости.Результаты, приведенные в таблице,показывают, что использованиепредлагаемого состава позволяетуменьшить количество трещин в 3-8раз, что обеспечивает увеличение срока службы упрочненных деталей,Формула изобретения Состав для лазерного легирования преимущественно стальных деталей, содержащий карбид кремния, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения трещиностойкости упрочненных поверхностей при контактном ударном нагружении, он дополнительно содержит. Феррохром и борный ангидрид при следующем соотношении компонентов, мас.4:Феррохром 28-М Карбид кремния 10-20Борный ангидрид )6-62.О . йа-с:У О5 ОЕ сХ СО е с сЧ 1 Юь сЧ-оо 1 1 11. 1 11 1 сЧ фО -4" -1 сЧ цф Оф бф О СО СфО фО сл л л л л л ооооо СОСОСОСО Шьеь еь Еь 1-м ми О г- сЧ сЧ сЧ е 1 1 1 1 1 Оф Оф фЪ -"3 еь еь Л л л ОфОК; е еф 1 СЧ О 1 ф.О Оф 1 0 -. м сч о со сО - о СЧ сЧ М й ОЪ