Спосіб механіко-хіміко-термічної обробки металів та сплавів

Изобретение относится к металлургии, в частности к нанесению за щитных покрытий на изделия. Цель повышение износостойкости и коррозионной стойкости. Изделие помещают в устройство для механико-химико-термической обработки, нагревают до температуры насыщения, наносят на поверхность элемент покрытия и деформируют . с энергией 10*-107 Дж/м 2 и поверхностной плоскостью потока энергии 10 7 -10 1 1 Вт/м 2 . По окончании деформирования на поверхность изделия снова наносят элемент покрытия и производят повторное деформирование с той же энергией, но с увеличением при каждом последующем деформировании плотности потока энергии на 30-35%. 3 табл. ел Сл 43-87 1 1354752 Изобретение относится к металлургии, в частности к нанесению защитных покрытий на изделия. Цепь изобретения - повышение износостойкости и коррозионной стойкости поверхности изделия. Заявляемый способ осуществляется следующим образом. Подлежащее обработке изделие по10 мещали в устройство для механикохимико-термической обработки, нагревали до температуры насыщения. При температуре насыщения наносили на поверхность изделия элемент по15 крытия и производили деформирование 3 поверхностного слоя с энергией 1 0 7 2 10 Дж/м и поверхностной плотнос7 л 2 тью потока энергии 1 0 - 1 0 Вт/м . По окончании деформирования на поверх20 ность изделия снова наносили элемент покрытия и производили повторное деформирование поверхностного слоя с той же энергией. Операции нанесения элемента покрытия на поверх25 ность изделия при температуре насыщения и импульсного деформирования повторяли последовательно несколько раз * Поверхностная плотность пртока энергии при каждом последующем деформи30 ровании увеличивалась на 30-35%. ния в вакууме наносили тонкий слой кобальта до 3-4 мкм. Затем производили пластическое деформирование поверхности образцов с энергией ? * 5 2 И О Дж/м и поверхностной плотнос9 2 тью потока энергии З П О Вт/м . Нанесение на поверхность образцов кобальта и пластическое деформирование повторяли 5 раз при увеличении поверхностной плотности потока энергии от деформирования к деформированию на 20, 30, 33, 35 и 50% для образцов I-V групп соответственно. Таким образом, из приведенных данных видно, что обработка предложенным способом по сравнению с известным позволила за счет увеличения в 5-7 раз глубины насыщения слоя (табл. 1 и 3) добиться увеличения износостойкости стали Ст.10 в 2,5 раза, а коррозионной стойкости сплава ВТ-1 в 5 раз. Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Способ механико-химико-термичес— кой обработки металлов и сплавов, включающий насыщение элементом покрытия, нагрев и импульсную деформацию поверхностного слоя, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью Образцы из стали Ст.10 подвергаповышения износостойкости и корроли карбидизации в среде метана, для зионной стойкости, насыщение и имчего поверхностный слой образца рапульсную деформацию повторяют много-1 зогревали(на глубину порядка 2 мм)до кратно с энергией импульса 1 0 э 35 10 7 Дж/м г , причем плотность энергии 1000°С в плазме тлеющего разряда, инициируемой в метане при напряжеимпульса на первой стадии деформиронии 800 Б. Затем при температуре навания составляет Ю 7 - Ю 1 ' В т / м 2 и возсыщения в тлеющем разряде поверхность растает на 30-35% при каждом последуюобразцов насыщали углеродом в тече40 щем деформировании. |ние 2 мин и производили импульсное Т а б л и ц а 1 пластическое деформирование поверхМикротвердость и содержание углерода ности образцов с энергией 4•10 ф Вт/м 2 в поверхности Ст.10 и поверхностной плотностью потока энергии 7'10 Вт/м 2 . Насыщение поверхности образцов углеродом и пласСпособ Расстоя- Микротвер- Концентратическое деформирование повторяли дость, ция углеобра- ние от 3 раза при увеличении поверхностной рода, % ботки поверх- К Г / М М плотности потока энергии от деформиности, рования к деформированию на 20, 30, мм 50 33, 35 и 50% для образцов I-V групп соответственно. 4 г ъ ИсходВ случае получения кобальтового ное покрытия на титановом сплаве ВТ-1 поверхностный слой образцов на глубисосто0,12 ну до 2 мм нагревали с помощью элект- 55 яние 168 ронно-лучевой пушки до 800°С. По достижении температуры насыщения на Извеповерхность образцов методом испаре1,05 стный 790 2 3 1354752 Продолжение табл. t 1 2 4 о, 2 585 230 0,25 0, 5 180 5 0,7 0,4 Известный Продолжение табл. 2 0 ,15 83 154 мый 0 830 0,2 805 750 1,02 0,5 680 0,87 0,8 605 0,49 1,3 270 0,24 190 1,4 15 1,04 0,4 11,0 487 1,07 23 318 Предлагае 44 233 10 59 0,14 Т а б л и ц а 20 Сравнительные данные по износостойкости и коррозионной стойкости материалов Т а б л и ц а 2 25 Металл Способ Износои энер- обработ- стойгия де- ки кость,мг формирования зо Концентрация кобальта в поверхностном слое ВТ-1 Способ обработки і Известный Расстояние от поверхности, мкм Концентрация кобальта, % г 3 0 Сталь 10 4х1О 4 Дж/м 2 35 Исходное состоя ние 218 ный 47 Предлагаемый 9,2 Исходное состоя-* 12 Предлагав 11 п 71 3t 896 ный ВТ-1 2x10 г 2 Дж/м 1,2 0 580 Предлагаемый — 229 ние Извест 63 ВІШЛПИ Окалиностойкость (привес), мг/сма Извест 40 57,9 74 50 Заказ 1459/ДСП Произв-полигр. пр-тие, 3 Тираж 703 г. Ужгород, ул. Подписное Проектная, 4