Способ определения оптимальной продолжительности электроискрового легирования

.8010934 11 В 23 Р 1/18 ГОСУД АРС ПО ДЕЛА ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ЗОБРЕТЕНИЙ И ОП РИТИ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Институт прикладной физики АН Молдавской ССР(53) 621,9.048.4.06(088,8) (56) 1, Верхотуров А.Д Зайцев Е.А. Закономерности формирования упрочненного слоя при электроискровом легировании на механизированной установке ЭФИ, - "Электронная обработка материалов", 1975, У 4, с,16-19.2. Гитлевич А.Е. и др. Об ограни" чении толщины слоев, формируемых в процессе электроискрового легирования, " Электронная обработка матеИриалов", 1981, В 3, с.25-29 (прототип).(54)(57)НОЙ ПРОДО СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИИАЛЬЛЖИТЕЛЬНОСТИ ЭЛЕКТРОИСКРОВОГО ЛЕГИРОВАНИЯ пдверхностей,при ко- тором наносят покрытия на эталонные образцы при увеличении уделнного времени легирования и строят кривую зависимости параметра, характеризующего состояние покрытия, от удельного времени, по точке перегиба которой судят об оптимальном удельном времени, о тл и ч а ю щ и йс я тем, что,с целью повышения точности определения оптимального времени легиро, вания при нанесении покрытий максимальной толщины из композиционных материалов, в качестве параметра, ха рактеризующего бездефектное состояние покрмтия максимальной толщины, Е берут суммарное число импульсов акус уу тической эмиссии, излучаемое каждым образцом, которое подсчитывают при воздействии на покрытие индентора с твердостью, заведомо большей твердос Я ти покрытия.10934Изобретение относится к области электрофизических и электрохимических методов обработки, в частности, к методам определения оптимального времени нанесения покрытйй электроискровыми разрядами.При электроискровом легировании поверхностей формируемые покрытия ограничены по толщине.С увеличением времени легирования монотонное увели чение толщины покрытия сменяется его уменьшением, связанным с процессами разрушения, из-за накопления в нем дефектов (трещин, пор и т.д.).В связи с этим необходимо опреде лять оптимальную продолжительность легирования, позволяющую получать качественные покрытия максимально возможной толщины.Известен способ определения опти мальной продолжительности электро- искрового легирования по привесу эталонных образцов - катодов, при котором на образцы наносят покрытия при постепенном увеличении удельно го рремени обработки, строят график зависимости суммарного привеса от удельного времени и определяют оптимальное время легирования как время, при котором достигается макси- ЗО мальный привес Г 1 2,Однако данный способ не обеспечивает высокой точности определенияискомого времени, так как интервал,принимаемый за оптимальное время легирования, включает и время, при котором, несмотря на увеличение привеса, происходят процессы разрушенияпокрытия,Наиболее близким к изобретениюпо техническои сущности и достигаемому эффекту является способ спределения оптимальной продолжительности электроискрового легирования по-верхностей, при котором наносят по-крытия на эталонные образцы при увеличении удельного времени легирования, зятем путем стравливания полученных покрытий определяют деформационную кривую, по которой вычисляютуровень остаточных напряжений в покрытиях, являющихся параметром, характеризующим состояние покрытия,и строяткривую зависимости величиныполученных напряжений от удельного 55времени легирования, по точке перегиба,которой судят об оптимальномудельном времени легирования для данб 2 2ной пары материалов "подложка-покрытие Г 21,Однако известный способ трудоемкийи относительно длинный кроме того,он не обеспечивает высокой точностиопределения искомого времени при нанесении покрытий из композиционныхматериалов из-за селективного вытравливания отдельных компонентов покрытия, которое приводит к смещению максимума кривой зависимости остаточныхнапряжений относительно оптимальноговремени легирования.Целью изобретения является повышение точности определения оптимального времени легирования при нанесениипокрытий максимальной толщины из композиционных материалов.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу определенияоптимальной продолжительности электроискового легирования поверхностей,при котором наносят покрытия на эталонные образцы при увеличении удельного времени легирования и строят кривую зависимости параметра, характеризующего состояние покрытия от удельно.го времени, по точке перегиба которойсудят об оптимальном удельном времени,в качестве параметра, характеризующего бездефектное состояние покрытиямаксимальной толщины, берут суммарное число импульсов акустической эмиссии, излучаемое каждым,.образцом, которое подсчитывают при воздействии напокрытие индентора с твердостью, заведомо большей твердости покрытия,Определение оптимального времениэлектроискровога легирования по предлагаемому способу производят следующим образом. На эталонные образцы наносят покрытие при увеличении удельного времени легирования, на нанесенные покрытия воздействуют инденторомиз алмаза с одновременной регистрацией суммарного числа импульсов акустической эмиссии, возникающих при движения образца относительно инденторас постоянной скоростью в течение рпределенного промежутка времени, например 15 с. Иными словами, на поверхности образца проводят царапину заданной длины. Акустические импульсы регистрируют с помощью пьезопреобраэователя, усиливают и подают на счетчик импульсов, по показаниям которого определяют суммарное (усредненное)число импульсов, излучаемых данным3 1093 образцом и возникающих во время воздействия индентора на образец, сопровождающегося образованием трещин в покрытии. По полученным данным строят график зависимости М1(Е) и опре. дяют абсциису точки перегиба.П р и м е р, Взяты три одинаковые группы образцов из ст.З с площадью одного образца 1 см . На образцы первой группы наносят покрытия из Т 15 10 К 6, второй из ВКб и третьей - МА 1. В пределах группы каждый последующий образец обрабатывается на 0,5 мин больше предыдущего с помощью установки для электроискрового легирования ЭФИна третьем режиме. Обрабо" танные образцы подвергаются воздей- = ствию индентора иэ алмаза, нагружен-, ного постоянной нагрузкой 100 Гс. Образцы протягиваются со скоростью , 20 0,16 см/с в течение 15 с. Импульсы регистрируются с помощью специального датчика-держателя,в котором укреплен образец, В качестве акустического преобразователя используют пьезопластины из ЦТС. Усиленные злектричес кие сигналы подают на счетчик импульсов. По полученным данным строят гра-. фик зависимости суммарного числа импульсов Я акустической эмиссии, излучаемых образцами, от удельного времени легирования образца й.Кроме того, определены в соответствии с известным способом уровни остаточных напряжений, 6 в покрытиях З и построены зависимости,4 (С) .; .На фиг.1-3 представлены зависи,мости Н(С), (на фиг,1 приведена зависимость для нанесения покрытия из 462 4Т 15 Кб, на фиг.2 - для ВКб,на фиг.З -для-ИА 1); на фиг,4-6 - зависимости0 И) (на фиг.4 изображена зависимость для нанесения покрытия из Т 15Кб, на фиг.5 - для ВК 6, на фиг,б -для ИхА 1).. - " Анализ приведенных эависимосгейпоказывает, что для покрытий, сформированных из композиционных материалов, абсциссы точек перегиба накривых Ь (й) и И смещены относительно друг друга, Для проверки соответствия их оптимальному временилегирования проведен металлографический анализ шлифов покрытий, полученных при временах, соответствующих абсциссам точек перегиба. Установлено, что максимально толстыеслои без трещин получены при временах легирования, определенных по зависимостям Б(С),в то время как дляФвремен, определенных по кривойИ),у покрытий из Т 15 Кб и ВК 6 наблюдаетсябольшое число трещин, а толщинапокрытий иэ ИА 1 на 20 мкм тоньше,чем у покрытия, полученного по предлагаемому способу,Ошибка в определении оптимального времени достигает 1 мин/смТаким образом, предлагаемый способ позволяет повысить точность определения оптимального времени формирования покрытий из композиционных материалов почти на 303 и обеспечивает ,повышение качества покрытия (отсутствие трещин) при максимальной толщине покрытия для выбранного режима обработки.1093462 4 и Составитель И.Иалхазоваоссей Техред И,Кузьма Корректор Ю.Иакаренк ие еиеиие Редакто аз 3347/10 ВНИИПИ1130 Патент", г. Уж Проектная, 4 Тираж 1037 Государственного к о делам изобретени Иосква, Ж, Раув Подписноемитета СССРи открытийакая наб., д. 4/