Спосіб нанесення зносостійкого покриття на робочі поверхні пар тертя

Способ нанесения износостойкого покрытия на рабочие поверхности пар трения, включающий засыпку в кольцевую канавку, покрытую слоем меди, порошка релита, прессование его, засыпку цементирующего порошка на слой релита, повторное прессование и пропитку в процессе спекания в нейтральной атмосфере, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в качестве цементирующего материала берут порошок наплавочного твердого никелевого сплава, перед повторным прессованием на слой цементирующего материала засыпают порошок меди, а после пропитки верхние слои удаляют механической обработкой до слоя релита. Изобретение относится к области порошковой металлургии и может быть использовано для получения износостойкой поверхности в парах трения, например, в торцовых уплотнениях погружного электрооборудования, насосов и других машин, работающих в агрессивных жидкостях с механическими примесями при высоких скоростях скольжения и повышенных температурах. Известен способ получения износостойкого материала [1], заключающийся в спекании твердосплавных порошков карбида вольфрама и кобальта с медно-никелевыми сплавами в водородной среде. Недостатком данного способа является применение в качестве твердосплавного материала порошков карбида вольфрама типа ВК, у которых частицы имеют размеры в несколько микрон, в связи с чем после прессования не образуется достаточное количество пор и поэтому не обеспечивается качественная пропитка связующим материалом. Изготовленные по данному способу торцовые уплотнения имеют склонность к термо растрескиванию. Кроме этого, медь, рассеянная по микропорам твердого сплава, находясь на рабочей поверхности, снижает износостойкость и коррозионностойкость поверхностей а процессе трения. Наиболее близким по технической сущности является способ получения износостойкого покрытия на рабочих поверхностях пар трения [2], заключающийся в том, что на рабочем торце стальной заготовки выполняют канавку прямоугольного сечения, станки которой меднят и покрывают С > о о о о 10006 тонким слоем релита и с помощью пуансона прессуют его при давлении 300 ... 400 МПа. Сверху прессованный релит покрывают слоем порошка меди и вновь прессуют при том же давлении. Затем заготовки помещают в вакуумную печь, где при температуре 1150 ... 1200°С происходит пропитка спрессованного слоя релита расплавленной медью. После этого производят механическую обработку, в т.ч. шлифование рабочего торца алмазным кругом с последующей притиркой на чугунной плите алмазным порошком или алмазной пастой. Недостатками данного способа является недостаточная износостойкость и коррозионностойкость медной связки, применяемой в качестве цементирующего материала на трущихся релитовых поверхностях при работе в агрессивных жидкостях, при высоких температурах и при высоких скоростях вращения. Цель изобретения заключается в повышении качества покрытия, и особенно коррозионностойкости и износостойкости поверхности. Поставленная цель достигается тем, что в способе нанесения износостойкого покрытия на рабочие поверхности пар трения, включающем засыпку в кольцевую канавку, покрытую слоем меди, порошка релита, прессование его, засыпку цементирующего порошка на слой релита, повторное прессование и пропитку в процессе спекания в нейтральной атмосфере, согласно изобретению, в качестве цементирующего материала берут порошок наплавочного твердого никелевого сплава, перед повторным прессованием на слой цементирующего материала засыпают порошок меди, а после пропитки верхние слои удаляют механической обработкой до слоя релита. 5 10 15 20 25 30 35 40 Предлагаемое техническое решение осуществляется следующим образом. На торце металлической заготовки протачивают кольцевую канавку, например, 45 прямоугольного сечения. Стенки канавки электролитическим (іальоаническим) способом покрывают тонким слоем меди толщиной 0,02 - 0,03 мм, обеспечивая этим Упорядник Замовлення 4562 хорошую адгезию релитового слоя к стальной подложке. Затем, в канавку засыпают зерна литого карбида вольфрама (релита) с величиной зерна 0,18 - 0,28 мм на высоту. соответствующую заданной толщине рабочего слоя. Например, при толщине рабочего слоя 1,5 мм, высота засыпки должна быть 3 мм. Засыпанный слой релита прессуют с помощью пуансона давлением 2 - 4 т/см . После этого, сверху в канавку над спрессованным релитом засыпают слой порошка наплавочного никелевого сплава, а сверху над ним засыпают слой медного порошка, которые и прессуют совместно тем же пуансоном и тем давлением. После чего, заготовки помещают в вакуумную печь, где при температуре 1150 - 1200°С и остаточном давлении в печи (глубина вакуума) 10" - 10" мм рт.ст. в течение 2 часов, происходит пропитка рабочего релитового слоя никелевой связкой. В дальнейшем, верхний медный слой, как чисто технологический, полностью удаляется, а релитовый слой, сцементированный никелем, шлифуется и притирается. При производстве пар трения из стальных заготовок нужно иметь температуру плавления цементирующего материала ниже температуры плавления сталей, чтобы не оплавлять стальную основу. Поэтому, в качестве цементирующего материала применяют никель не в чистом виде (высокая температура плавления}, а с примесью бора, незначительное количество которого (до 5%) снижает температуру плавления никелевого сплава до 1200°С и ниже. Это позволяет также пропитать связкой рабочий релитовый слой на стальных заготовках в имеющихся серийно выпускаемых вакуумных печах. В качестве никелевого сплава с бором применяют порошки различных наплавочных твердых сплавов на никелевой основе типа СНГН, СР и другие, которые используются в качестве цементирующего слоя. Нанесение износостойкого покрытия t\s рабочие поверхности пар трения по способу позволяет повысить качество покрытия за счет повышения его износостойкости, теплостойкости и коррозионностойкости. Техред М.Моргентал Коректор И. МІлюкова Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП. КиТв-53. Львівська пл., 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул.ГагарІна, 101