СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ ТРУЩИХСЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ Российский патент 1998 года по МПК C23C24/08 B22F7/04 B22D19/02 

Изобретение относится к методам упрочнения трущихся поверхностей и может быть использовано при изготовлении и ремонте трущихся деталей.

Известны методы поверхностного упрочнения, заключающиеся в наплавке, напылении и напекании различных твердосплавных материалов [1]
Недостатками этих методов являются низкие адгезионные свойства, коробление обрабатываемых деталей, высокая себестоимость процессов и другие.

Известен метод индукционного восстановления и упрочнения поверхностей, основанный на непрерывной наплавке порошковых материалов в поле токов высокой частоты [2]
Недостатками данного метода являются повышенный расход электроэнергии, порошковых материалов, низкая производительность процесса и сложность автоматизации, а также высокая степень трещинообразования в связи с возникающими внутренними напряжениями.

Целью изобретения является снижение себестоимости процесса, снижение термического воздействия на упрочняемую деталь с одновременным повышением прочностных и антиизносных свойств.

Данная цель осуществляется путем фрагментальной наплавки твердосплавных порошковых материалов по всей упрочняемой поверхности с определенной топографией наплавки (метод макроармирования). Наплавка осуществляется в поле токов высокой частоты.

Изобретение поясняется чертежом.

Предлагаемый метод упрочнения трущихся поверхностей (макроармирования) обеспечивает повышенную износостойкость и прочность обработанной поверхности вследствие высокой твердости наплавленных участков, ударной вязкости и пластичности основного материала детали по правилу Шарпи.

Для осуществления метода требуется незначительное количество твердосплавных порошковых материалов и электроэнергии, так как наплавка осуществляется не по всей поверхности. Оптимальное температурное воздействие, регулируемое мощностью установки ТВЧ, наряду с высокими механическими свойствами обеспечивает минимальный уровень внутренних напряжений в поверхности детали, что позволяет избежать появления трещин и деформаций.

Пример. Макроармирование клина тягового хомута автосцепки железнодорожного вагона.

Клин тягового хомута (1), изготовленный из стали 38 XC (0,38% С, 1% Cr, 1% Si), с твердостью 15-20 HRC устанавливается в удерживающее устройство, совмещенное с установкой ТВЧ типа ВЧГ9-60/044 (на чертеже не показаны). На упрочняемую поверхность с определенной топографией наносится слой порошкового материала (2), например высокоуглеродистый легированный сплав ПГ-С27 (3,9% C, 26% Cr, 1,5% Si, 1,7% Ni, 0,3% W, 1,1% Mn, остальное Fe). Производится сплавление порошка с материалом клина путем индукционного нагрева специальным индуктором (3). Температура сплавления равняется 1280-1320^oC. Высокая прочность и изностойкость упрочненной поверхности обусловлена микроструктурой и твердостью сплавленных участков (55-60 HRC).

Источники информации
1. Черновол М.И. Технологические основы восстановления деталей сельскохозяйственной техники композиционными покрытиями. Дис. докт. техн. наук. М. МИИСП, 1992 г.

2. Меркулов А.Ф. Автореферат диссертации на соискание ученой степени к. т.н. М. МИИСП, 1983 г. с. 6, 7.

Способ упрочнения трущихся поверхностей включает нанесение на поверхность слоя из порошковых материалов с заданной топографией и фрагментальную наплавку токами высокой частоты. Изобретение позволяет повысить прочность и адгезию с основой покрытия и снизить себестоимость процесса. 1 ил.

Способ упрочнения трущихся поверхностей, включающий нанесение на поверхность слоя из порошковых материалов и наплавку токами высокой частоты, отличающийся тем, что слой порошковых материалов наносят с заданной топографией, а наплавку осуществляют фрагментально.