Способ поверхностной обработки изделий из медных сплавов

(5)5 С 23 С 14/48 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ воляющий получать параллельный пучок диаметром 4-5 мм с энергией ионов от 1 О до 55 кэВ и плотностью тока до 15 мА/см . В эксперименте ис2пользовали ионы аргона с энергией О- аъ 50 кэВ, доза облучения составляла Се5 "10 - 110 "ион/см. Нагрев образцов О до 550-700 С осуществляли в рабочем объеме установки при вакууме 4 1 О Па.П р и м е р 2, Образцы 0+/-латуни .159 размерами (30 х 30 х 10) мм в состоя- фф нии поставки обрабатывали пучками ионов аргона с энергией 40 кэВ, дозой 1 ф 10 ион/см при температуре ми.шени 600 С.Во всех рассмотренных случаях температуру обрабатываемых образцов подГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Донецкий государственный университетт(54) СПОСОБ ПОВЕРХНОСТНОЙ ОБРАБОТКИИЗДЕЛИЙ ИЗ МЕДНЫХ СПЛАВОВ(57) Изобретение относится к металлургии, в частности к химико-термической обработке с использованием источников высококонцентрированной энергии,а именно ионной имплантации, и может Изобретение относится к металлургии, в частности к химико-термической обработке с использованием источников высококонцентрированной энергии, а именно ионной имплантации, и может. быть использовано в машиностроении для поверхностного упрочнения деталей машин, изготовленных из медных сплавов.Цель изобретения - повышение корроэионной стойкости обработанных изделийэП р и м е р . Образцы бронзы Бр ОЦСН-7-5-1 в состоянии поставки размерами (30 х 30 х 10) мм подвергали воздействию пучков ионов аргона. Ис-точником ионов служил плазмотрон, поз 2быть использовано в машиностроении для поверхностного упрочнения деталей машин, изготовленных иэ медных сплавов. Цель изобретения - повьппение коррозионной стойкости обработанных изделий. Способ поверхностной обработки изделий из медных сплавов включает имплантацию в поверхность обрабатываемого изделия ионов аргона с энергией 10-50 кэВ при дозе облучения 510 - 10 ион/см и температуреП 9изделия на 200-300 С ниже температуры плавления обрабатываемого сплава. Использование данного способа обеспечивает повышение коррозионной стойкости в виде снижения тока коррозии для латунных иэделий в 15-20 раз и для бронзовых в 1,5-2 раза по сравнению с обработкой по известному способу. 1 табл,1638205 Вюй 1 а жю Е М Вским обряботки Ток кор"рояиивЛ/и Состоипеповерхности ное изменение тока коррозии 1 О 18,1 25 в 4 26,5 26,5 1,270 0,070 0,050 0,048 Т=700 С Т 700 СТ 700 С т=700 с Образование крупньк пор е:40 е=40 Е 4 О Е - -50 065 0,060 0,650 0,048 19 в 5 21 в 5 19 5 26,5 Образование круп" нык пор 1,3 1 в 1 1,25 1,25 1,25 Е 10 Е= 10 Е в 40 Е 40 е=40 Е 50 1 170 1,ООЗ 1120 1,008 1,004 Известный способ ЛатуньЙ 59 О, 120 0,058 0,040 0,038 0,040 1,0 2,1 .1 вО 3,1 Обр аз он зине кру нных пор держивали равной 600-700 С. Павьппение ее на 50 С резко увеличивает пораобразование (на 20-407), а снижение до 550 ПС уменьшает коррозионную стой 5 кость на 20-307 и микротвердость поверхности на 20-307.Обработка материапа ионами Аг с энергиями 35 и 55 кэВ при постоянной дозе 1105 иан/см 2 приводит в первом случае к заметному (на 40-50%) снижению коррозионнай стойкости и понижению микротвердасти поверхности на 20%, а во втором - к сильному порообраэованию в поверхностном слое (размеры пор возрастают до 0,02 мм).В случае конной обработки дозами 5 в 10" и 5 ф 10 "9 ион/в м при постоянной. энергии ионов аргона,40 кэВ) в первом случае коррозианная стойкость па дает на 30-407 в а ва втором - на 20- 30%.При указанных параметрах обработки ускоряется насыщение поверхности изделий аргонам за счет увеличения кинетической энергии ионного пучка и ускоредния радиационно-стимулированной диффузиидСапаставлние значений микротвдрдости (измерения проведены на приборе 30 ЖП 3) приводит к заключяниюв что после ионнойОбработки. Она практически не изменилась,160-170 ГПа).1 Щнтропьвф обв"-эепК=35 кэЬД:-1: О Вдон/см,Е=40 кэВ, Д= 10, ион/смЕ 50 кэВ, Д:=1 10 иои/см ,в,г вэЕ=55 кэВ, Дд 10 ион/с "в кэВ, Д - -5 А ион/си, Т-"700 С. г,вкэВ, Д=50 нов/св, Т=700 СкэВ, Д 51 О ион/св, Т-.550 СнкэВ Д= 101 ион/см, Т=750 С Предпагаемьо способкэВ, Д= 10" ио/с АТ:1 ООСкэВ, Д-"1 10 ион/см-, Т 1 ООфскэВ, Д" 107 ион/см , Т 100 СкзВв Дф 104 ион/см, Т=100 СкэВ, Д10 ион/смвв Т=100"СвкэВ, Д 1 10 нон см , Т. 100 СЯ э Контрольньй образецЕ"-35 кэВ, Д 110 ф иои/см, Т-"600"С Е:40 кэВ, Д=10 амон/см, Т-"600 С ЕкэВ, Д 1 10 ион/сив Т 600 С Е 55 кэВ, Д1 Ов ион/св, Т=600 С В 3%-ном растворе йаС 1 на установке ПИ снимали потендостатические анадные поляризационные кривые электрохимическим методом; так коррозии.В таблице приведены данные коррозионной стойкости латунных и бронзовых обрйзцовв обработанных по предлагаемому и известному способам, приразличных температурах, дозах облучения и энергии ионов,Анализ экспериментальных данных,приведенньх в табл. 1-3, показывает,что использование данного способаобеспечивает повышение коррозионнойстойкости обрабатываемых латунных изделий в 15-20 раз, а бронзовых ; в1,5-2 раза по сравнению с обработкойизвестным способом. Формул а из обретенияСпособ поверхностной обработки изделий из медных сплавов, включающийимплантацию в поверхность обрабатываемого изделия ионов арГона с энергией10-50 кэВ при дозе облучения 5 в 101 Т101 ион/смв о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения коррозионной стойкости Обработанных изделий,имплантацию проводят при температуречзделия Т 04 (200-300) в где Тп 4 - температура плавления обрабатываемогосплава, оС,бПродолжение таблицы,1638205ЕЖВ ЕТок коррозии, А/и Материал Режим обработки+ Состояниеповерхности Д,О,", ион/ , ТдбаОСДд 510 ион/см , Т 600 СД 5 с О . ион/см, Тд 500 СЮоД 1 10 ион/см, Т 720 С Ед 40 кэВбЕд 40 кэВ,Ед 40 кэВ,Ед 50 кэВ,образование крупнмх пор Предлагаемый способ кэв, Дд 1 01 ион/смф, Т"00 С кэВ, Д 110 э иои/см, Тд 00 С кэву Дд 1 О ион/см 1 Т 100 С кэВ, Д 10 д ион/см, Т 100 фС кэВ, Дд 10 нон/см , Тд 100 С кэВ, Дд 110 ф ион/см, Т ОООС Известный способ(онтрольицй образецЕд 40 кэВ, Дд 101 дион/см , Тд 500 С Ед 40 кэВ, Дд 10 ион/см, Тд 550 С Ед 40 кэВ, Дд 1 10 ион/ему, Тд 650 С Ед 40 кэВ, Дд10 ион/см, Тд 700 С Ед 40 кэВ, ДдО ион/см , Тд 820 С ВроиваБр ОЦСИ3" 7-5-1 Образование крупных пор ЛатуньЛ 59(оитрольный образецЕд 40 кэВ, Дд 10 ион/смЕ 40 кэВ, Д= 1 10 ион/смЕд 40 кэВ, Д 110 ф ион/смЕ=40 кэВ, Д Обмои/см,Образование крупных порЕЕ 4У б 2 Плотность мощности ионного пучка 10 иои/см с,Составитель А.БулгачТехред М,Дидык Корректор П.Пилмелко Редактор А,Маковская Заказ 903 Тираж 579 ПодтысноеВИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г,ужгород, ул. Гагарина,101 Ед 10 Ед 10 Ед 40 Ед 40 Ед 40 Ед 50 тд 450 с Тд 500 С Тд 600 С ТгОС 0,052 0,050 0,050 0,043 О,02 0,093 О, 110 О, 090 Оь 089 0,0881,270 0,635 0,254 0,855 Оф 050 0,051 О, 120 О, 100 0,041 0,040 О, 038 Относительное измене"ние токакоррозии 2,3 2,4 2,4 2,8 1,2 13 1,1 1,3 ,35 1,0 2,0 5,0 23,0 25,4 25,0