Способ обработки деталей

(5)5 С 21 0 1/78 НИЕ ИЗОБРЕТЕН ческой обработке прецизионных деталей микроклапанов. Целью изобретения является улучшение качества деталей за счет повышения циклической прочности, герметичности, износостойкости и снижение трудоемкости. Способ предусматривает нитроцементацию в электролитной плазме в среде, содержащей в равном количестве хлористый, азотнокислый и уксуснокислый аммоний, при 550-600 С в течение .7-8 мин, чистовую обработку и напыление нитрида титана или циркония при 450-500 С с охлаждением со скоростью 150-200 С(ч. 1 табл. В.Л.Гон т 4 И 1015. ТАЛЕЙ еталлургии, в из нержавеюошедших упормацию, и имико-термиЭ ф Онитри-, ке магИзобретение частности к обра щих хромоникеле рочняющую кри может быть испол ческой обработ микроклапанов,Напыле да титана о нитно-ион н При диаметром но упрочне лект по ТУ по предлож дят зонную ной плаз погружая д раствор, со ванной вод аммония, 5 уксуснокисНагрев детали, служащеи анодом, осуществляют при напряжении 170 В, анодном токе 3,5 А, плотности тока 0,7 А(см 2. При этом температура нагрева находится в пределах 580-6000 С, время выдержки 7,5 мин. Охлаждение от температур нитроцементации проводят со скоростью 300-400 С/с, затем осуществляют тонкую притирку - доводку упГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ДЕ(57) Изобретение относится к мчастности к обработке деталейщих хромоникелевых сталей, пррочняющую криогенную дефможет быть использовано при х относится к металлургии, в отке деталей из нержавеювых сталей, прошедших упогенную деформацию, и ьзовано при химико-термие прецизионных деталей Целью изобретения является улучшение качества деталей за счет повышения циклической прочности, герметичности, из. носостойкости и снижения трудоемкости,Способ применяют при изготовлении пьезомикроклапанов для подачи инертных газов в системы энергетических установок, работающих в высоком вакууме.Нитроцементация в электролитной плазме проводится на установке "УХТО, для приготовления водного раствора аммониевых солей используют химически чистые хлористый аммоний ЙН 4 С 1, азотнокислый аммоний ЙН 4 ЙОз и уксуснокислый аммоний ИН 4 СНЗСОО. ние нитрида циркония исуществляют на установого напыления МИР.м е р 1. Седла пьезоклапанов9,5 мм изготовляют из криогеннной стали 12 Х 18 Н 9 ВД-ВД-се 92-932-2-110-84 и обрабатываютенному способу, Вначале прово- фнитроцементацию в электролит с,ме на установке "УХТО", 0 с,етали седельной частью вниз вдержащий 300 мл дистиллиро-.ы с добавкой 55 г азотнокислого5 г хлористого аммония и 55 глого аммония.лотнительной поверхности и напыляют нитрид циркония на установке МИР.Температура напыления 475 С, скорость охлаждения от температуры напылениясоставляет 175 С/ч.Обработанные детали имеют на уплотнительной поверхности чистоту поверхности не хуже Ва=0,005, толщина слоя нитридациркония 5-7 мкм, микротвердость подслоякарбонитридов составляет Но,4 д=678-737.Практически исключается шелушение иотрыв напыленного слоя, характерные дляизвестных способов обработки деформацияи неплоскостность деталей клапана передсборкой минимальны.Прочностные характеристики основного металла на уровне гт=1070-1190 МПа, чтообеспечивает высокую работоспособностьпри циклических нагрузках и коррозийнуюстойкость в пределах 9-10 балла,Ресурс работы пьезоклапанов достигает 6,5 107 циклов, что практически не достигается при известных способахизготовления и обработки клапанов из нержавеющей стали при герметизации металлпо металлу,При обработке по технологии за пределами предлагаемых параметров технологииположительный эффект снижается. Результаты испытаний способа и сравнительныехарактеристики деталей клапанов из стали12 Х 18 Н 9-селект приведены в таблицеП р и м е р 2. Уплотнительные элементыпьезомикроклапана изготовляют иэ криогенно уплотнительной нержавеющей стали09 Х 17 Н 2 М прутков диаметром 14 мм. Изготовление и обработку проводят по предложенному способу.Вначале механически обработанные детали нитроцементируют в течение 8 мин вэлектролитной плазме в одном растворе,содержащем равные количества хлористого, азотнокислого уксуснокислого аммонияпри температуре разогрева деталей 550560 С. Охлаждение от температуры химикотермической обработки ведут в электролите до 20 С, После притирки-доводки седельной части напыляют на установке МИРнитрид титана при 500 С и охлаждают садку со скоростью 150 С/ч до 20-70 С.5 На рабочих поверхностях деталей формируется подслой микротвердостью Но,4 д=690-712, микротвердость сердцевины Н 0,4 д=457-510, слой нитрида титана толщиной 3-5 мкм имеет микротвердость 10 Но,4 д=457-510, слой нитрида титана толщиной 3-5 мкм имеет микротвердость Но,4 д=1340-1420.В результате обработки достигается высокая эксплуатационная надежность и 15 вдвое повышается ресурс работы пьезомикроклапанов на инертных газах, Практически не наблюдается отслоений нитридного слоя, отсутствуют следы пятнистой коррозии, характерные для известных способов 20 обработки клапанных пар,В таблице приведены данные по обработке микроэлектроклапанов из стали Х 17 НВМ 2 и свойства, полученные при обработке предложенными и известным спосо бами. Формула изобретенияСпособ обработки деталей, преимущественно прецизионных микроклапанов из30 нержавеющих сталей, включающий плазменную обработку в азотсодержащей средеи последующее напыление нитрида титанаили нитрида циркония о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью улучшения качества деталей35 за счет повышения циклической прочности,герметичности, износостойкости и снижения трудоемкости, плазменную обработкуосуществляют нитроцементацией в электролитной плазме в среде, содержащей рав 40 ные количества хлористого аммония,азотнокислого аммония и уксуснокислого, аммония, при 550-600 С а течение 7-8 мин споследующей чистовой обработкой, а напыление нитрида проводят при 450-500 С с45 последующим охлаждением со скоростью150-200 С/ч,1661227 Сравнительные характеристики деталей мнкроэлектроклапана иэ стали Х 17 НВМ 2, деформированной прн -196 С, прн обработке по предлокенному н известному способам ь ФеПредварительный ренин Способ Трудоемусловна напыления нитрндногслоязе Глубинаподслоя,мкм костьтермосбработкн,мнн/нт Врем Темпер ра, С реда Темперазра, С еня выде мин-г 5 200 20550 ИзвестИонное азотированне елун колы н 80 1 О Охп ние едлояенном электролите в известном способе спеч юьН апыпа ФМикро д цирхоння на установхе МНР.на глубине 5-7 мкм Нэ 845-870.ВЧЦ ние нитрвердост Составитель Е.НосыреваРедактор М.Стрельникова Техред М.Моргентал . Корректс ирня 2098 Тираж 400 Подписноеаказтк ытияВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и откры113035, Москва, Ж,.Раушская наб., 4/5 КНТ ССС зводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 10 Хлористыйаммоний,азотнохнслый амСний уксуснокнслый аммоннй 5-10 мин с предварительной депассивацией ионныч пучке Бнклнческая прочность нбазе 1МПа Герметичностьчислоциклов1 О арахтер н оса уплот нительяык вдел кла- вка яня ото маа яа зер и но- сть