Спосіб місцевого зміцнення сталевих деталей

Реферат: UA 88569 U UA 88569 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель до галузі техніки, а саме до технології зміцнювальної обробки деталей шляхом хіміко-термічної обробки з утворенням зносостійкого шару на поверхні деталі за допомогою реакції високотемпературного синтезу, що саморозповсюджується, який ініціюється коронним розрядом, і послідуючим вигладжуванням і може бути використана для зміцнення робочих поверхонь деталей машин, що зазнають найбільших навантажень і потребують високої якості поверхні. Відомий спосіб зміцнення сталевих деталей, згідно з яким, здійснюється пластичне деформування деталей з залізовуглецевих сплавів твердосплавним інструментом з одночасним проходженням через зону контакту інструмента з поверхнею, що оброблюється, змінного електричного струму, що призводить до збільшення мікротвердості поверхневого шару та зносостійкості (патент РФ № 2252266 МПК7 В24В 39/00, 2003). Вибраний як найближчий аналог спосіб місцевого зміцнення сталевих деталей, що полягає в утворенні поверхневого зміцненого шару з екзотермічної суміші процесом самопоширюваного високотемпературного синтезу (СВС), який ініціюється електричним імпульсом від електрода, і подальшому пластичному деформуванні поверхні деталі, при цьому спосіб включає вигладжування, і процес охолодження здійснюють з використанням масляної суміші (патент України № 45984 МПК С23С 26/00, 2009). Загальними суттєвими ознаками найближчого аналога і того, що заявляється, є утворення поверхневого зміцненого шару з екзотермічної суміші процесом СВС, який ініціюється коронним розрядом, і подальше пластичне деформування поверхні деталі. Недоліком відомого способу є велика шорсткість поверхні в порівнянні з обробкою вигладжуванням та невелика глибина зміцненого шару. В основу корисної моделі поставлено задачу зміцнення сталевих деталей шляхом використання реакції СВС нанесених реагентів, що мають екзотермічні властивості, для створення зносостійкого шару на поверхні та збільшення мікротвердості деталі, а також отримання поверхні високого ґатунку завдяки здійсненню пластичного деформування методом вигладжування. Поставлена задача вирішується тим, що поверхню, яка зміцнюється, піддають обробці СВСреакцією в сукупності з енергією коронного розряду при різних поздовжніх подачах, міжелектродних зазорах та товщинах нанесеної екзотермічної суміші та вигладжуванні поверхні керамічним індентором до досягнення заданої величини твердості і властивості поверхневого шару. Зміцнення поверхонь сталевих деталей за допомогою процесу СВС реагентів і подальшого вигладжування керамічним індентором дозволяє отримати зносостійкий шар оброблюваної деталі, збільшення мікротвердості у 2-2,5 разу, що приводить до підвищення строку експлуатації деталей. Спосіб місцевого зміцнення сталевих деталей здійснюють наступним чином. Поверхня деталі, яка підлягає зміцненню, покривається шаром екзотермічної суміші товщиною 1 і 2 мм на окремих пасках, що забезпечує СВС-реакцію. Деталь встановлюють на токарному верстаті при параметрах обертального руху: частота обертів 40 об/хв., швидкість обертання деталі 5 м/хв., а електрод-інструмент - задані параметри поступального: подача 0,08…0,3 мм/об. Між електродом і деталлю витримується зазор величиною 1…5 мм. На електрод подають напругу 220В, що викликає появу коронного розряду, який ініціює процес СВС. Після цього здійснюють пластичне деформування поверхні методом вигладжування керамічним індентором з охолодженням маслянистою сумішшю. Після закінчення процесу деталь розкріпляють і знімають з верстата. Приклад: зміцнення поверхні вала Dдет=40 мм із сталі 40Х, проводили при обробці на токарно-гвинторізному верстаті мод. 1К625 з попереднім нанесенням шару СВС-покриття. На електрод, який переміщувався зі швидкістю 0,08; 0,2 і 0,3 мм/об подається коронний розряд від високовольтної установки. Деталь обертається з частотою n=40 об/хв. Між електродом і деталлю забезпечується зазор в 1…5 мм для проходження коронного розряду, товщина шару екзотермічної суміші реагентів – 1 мм і 2 мм. Після цього здійснюється пластичне деформування поверхні методом вигладжування твердосплавним індентором з зусиллям 200Н, з швидкістю V=5 м/хв. і подачею S=0,2 мм/oб. з охолодженням маслянистою сумішшю. Після обробки зносостійкість деталі збільшилась у 2,7 разу, мікротвердість збільшилась на 20 %, товщина зміцненого шару складу 1,2 мм. Застосування пропонованого способу зміцнення методом СВС-реакцій в сукупності з енергією коронного розряду дозволяє зміцнити відповідні поверхні сталевих деталей машин, підвищити твердість та зносостійкість поверхні на 20 % та зменшити шорсткість. 60 1 UA 88569 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 Спосіб зміцнення поверхонь деталей, який полягає в утворенні поверхневого зміцненого шару з екзотермічної суміші процесом сама розповсюджуваного високотемпературного синтезу (СВС), який ініціюється коронним розрядом, і подальшим пластичним деформуванням поверхні деталі, який відрізняється тим, що поверхню, яка зміцнюється піддають обробці СВС-реакцією в сукупності з енергією коронного розряду при різних поздовжніх подачах, міжелектродних зазорах та товщинах нанесеної екзотермічної суміші та вигладжуванні поверхні керамічним індентором. 10 Комп’ютерна верстка М. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2