Спосіб отримання покриттів електроіскровим легуванням вуглецевих сталей
Номер патенту: 54314
Опубліковано: 10.11.2010
Автори: Терещенко Василь Петрович, Стечишин Мирослав Степанович, Стечишина Надія Мирославівна, Некоз Олександр Іванович
Формула / Реферат
Спосіб отримання покриттів електроіскровим легуванням вуглецевих сталей, який включає підготовку поверхні матеріалів знежиренням та подальше електроіскрове легування, який відрізняється тим, що перед нанесенням електроіскрового легування сталь витримують у розчині сірководню концентрацією 300...500 мг/л протягом 80...100 годин.
Текст
Спосіб отримання покриттів електроіскровим легуванням вуглецевих сталей, який включає підготовку поверхні матеріалів знежиренням та подальше електроіскрове легування, який відрізняється тим, що перед нанесенням електроіскрового легування сталь витримують у розчині сірководню концентрацією 300...500 мг/л протягом 80...100 годин. (19) (21) u201003445 (22) 25.03.2010 (24) 10.11.2010 (46) 10.11.2010, Бюл.№ 21, 2010 р. (72) СТЕЧИШИН МИРОСЛАВ СТЕПАНОВИЧ, ТЕРЕЩЕНКО ВАСИЛЬ ПЕТРОВИЧ, НЕКОЗ ОЛЕКСАНДР ІВАНОВИЧ, СТЕЧИШИНА НАДІЯ МИРОСЛАВІВНА (73) ХМЕЛЬНИЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ 3 водні: концентрація сірководню (С) - 300...500 мг/л; час витримки (г) - 80...100 год. Приклад виконання способу: ЕІЛ сталей 20 і 45 проводилася після їх попередньої витримки тривалістю і в границях концентрацій сірководню, визначених вище. ЕІЛ проводили на установці ЭФИ-46А при струмі короткого замикання - 4,6 А; напруженні холостого ходу - 130 В, робочому струмі - 2,2 А, енергії імпульсів 3 Дж і частоті імпульсів - 1200 Гц. За даними [1], при такому режимі досягаються найвищі показники зносостійкості. Матеріал анода -сплав на основі титану з добавкою в якості пластифікуючої зв'язки 25 % нікелю. Для отримання порівнювальних даних проводили ЕІЛ аналогічних зразків при тих самих режимах без витримки в розчині сірководню. Зразки після ЕІЛ досліджували на мікроскопі МИМ-10, мікротвердометрі ПМТ-3 методом відбитків за Бауманом. Після ЕІЛ з витримкою і без витримки в розчині сірководню на зразках утворюється шар карбідів і карбонітридів титану з добавками а-заліза і нікелю, під яким розміщений дифузійний шар з а і утвердого розчину з включенням карбідів титану та заліза. За результатами відбитків по Бауману покриття, отримані після витримки в розчинах сірководню, відрізняються наявністю сірки (≈0,2 %). При вибраних режимах витримки в розчинах сірководню також спостерігається збільшення товщини 54314 4 дифузійного підшару. Мікротвердість покриття, отриманого за розробленим способом, не відрізняється від мікротвердості покриття отриманого відомим способом ЕІЛ і складає 14 ГПа. Випробовування на кавітаційно-ерозійну зносостійкість проводили на установці з магнітострикційним вібратором. При проведенні кавітаційних випробувань спочатку проводили приробку зразків протягом 5 хв для видалення дефектного шару, а кавітаційну стійкість оцінювали за втратами маси за 2 год проведення випробувань. Результати проведених досліджень наведені в табл. 1. Зносостійкість покриттів на сталях 20 і 45 оцінювали за залежністю коефіцієнта тертя від питомого навантаження на фрикційному контакті при випробовуваннях на машині тертя при швидкості ковзання 0,5 м/с; контртіло - сталь 18ХГТ (після цементації і загартування, HRC 58); середовище буферний розчин лимонної кислоти з рН 6,5. результати залежностей інтенсивності зношування І (мкм/км) і коефіцієнту тертя f від тиску Р (МПа) і швидкості ковзання υ=0,5 м/с наведені в таблиці 2. Результати випробовувань на машині торцевого тертя також показали, що при терті сталей 20 і 45 після ЕІЛ без витримки в розчині сірководню в кислому середовищі при тиску на фрикційному контакті 1 МПа і швидкості ковзання 0,5 м/с інтенсивність зношування сталі 20 склала 0,8, а сталі 45-0,6 мкм/км. Таблиця 1 Кавітаційна стійкість сталей 20 і 45 в дистильованій воді, матеріал анода сплав титану з нікелем Тривалість витримки в сірководні, год 80 100 Сталь 20 80 100 80 100 Сталь 45 80 100 * - ЕІЛ без попередньої витримки в сірководні Матеріал Концентрація сірководню, мг/л 300 300 400 400 500 700 500 600 Втрати маси за дві години випробувань, мг/см2 11,2 (без ЕІЛ) 7,7* 5,3 5,8 5,2 5,6 5,1 6,1 9,2 (без ЕІЛ) 4,9* 4,3 4,6 Таблиця 2 Залежність інтенсивності зношування I, коефіцієнта тертя f від тиску на фрикційному контакті Р (середовище - буферний розчин лимонної кислоти) Тиск на фрикційному контакті Р, МПа Матеріал 2 3 1 І, мкм/км 2,6/0,3 13/0,7 19/1,6 Сталь 20 f 0,06/0,05 0,08/0,08 0,14/0,1 I, мкм/км 2,4/0,25 10/0,5 13/1,2 Сталь 45 f 0,05 0,07/0,08 0,12/0,1 Примітка. Чисельник - витримка в сірководні без ЕІЛ; знаменник -витримка в сірководні протягом 90 годин. 5 54314 Таким чином, ЕІЛ вуглецевих сталей запропонованим способом дозволяє підвищити кавітаційно-ерозійну стійкість сталі 20 в дистильованій воді від 25 до 34 %, а сталі 45 на 6...12 %, а порівняно з необробленими (нормалізованими сталями) кавітаційна стійкість сталі 20 підвищується в 1,9...2,2, а сталі 45 в 2 рази. Інтенсивність зношування при терті в кислому середовищі після ЕІЛ запропонованим способом в кислому середовищі при υ=0,5 м/с і Р=1 МПа, по Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков 6 рівняно з відомим способом, для сталей 20 і 45 зменшується на 60 %, а коефіцієнт тертя на 15...20%. Джерела інформації: 1. Верхотуров А.Д. Технология электроискрового легирования металлических поверхностей / А.Д. Верхотуров, И.М. Муха. К.: Техніка, 1992. 182 с. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюMethod of producing coating by electron-discharge doping of carbon steels
Автори англійськоюStechyshyn Myroslav Stepanovych, Tereschenko Vasyl Petrovych, Nekoz Oleksandr Ivanovych, Stechyshyna Nadiia Myroslavivna
Назва патенту російськоюСпособ получения покрытий электроискровым легированием углеродистых сталей
Автори російськоюСтечишин Мирослав Степанович, Терещенко Василий Петрович, Некоз Александр Иванович, Стечишина Надежда Мирославовна
МПК / Мітки
МПК: B23H 11/00
Мітки: покриттів, сталей, електроіскровим, спосіб, легуванням, отримання, вуглецевих
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/3-54314-sposib-otrimannya-pokrittiv-elektroiskrovim-leguvannyam-vuglecevikh-stalejj.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб отримання покриттів електроіскровим легуванням вуглецевих сталей</a>
Попередній патент: Гіронапівкомпас
Наступний патент: Електромагнітний захоплювальний пристрій
Випадковий патент: Спосіб термообробки сталі