СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ИЗНОСОСТОЙКОГО ПОКРЫТИЯ НА ПОВЕРХНОСТИ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ДЕТАЛИ Российский патент 2015 года по МПК C23C8/36 

Изобретение относится к области технологии машиностроения и может быть использовано в процессах упрочнения деталей машин и инструментов.

Известен способ получения износостойких покрытий из соединений металлов, включающий осаждение металла на поверхность изделия и его последующую обработку в вакуумной камере низкотемпературной плазмой газового дугового разряда с одновременным воздействием магнитного поля (SU 1832751, C23C 8/24, C23C 14/32, 20.01.1998). Недостатком этого способа является его сложность и высокая стоимость.

Известен способ обработки поверхности деталей из легированных сталей с целью повышения износостойкости, принятый за прототип и заключающийся в том, что деталь помещают в герметичную камеру, куда закачивают газ (N₂ или C) и создают тлеющий электроразряд, который ионизирует газ. При воздействии ионизированного газа на поверхность детали на ней создается износостойкое покрытие (JPS 55100982, C23C 22/00, C23C 8/38, 01.08.1980). Недостатком данного способа также является сложность, что влечет высокую трудоемкость, и высокая стоимость.

Задачей предлагаемого изобретения является значительное упрощение способа формирования износостойкого покрытия и исключение из этого процесса дорогостоящего оборудования и материалов, что позволяет снизить трудоемкость и затраты на осуществление данного способа.

Решение указанной задачи достигается тем, что в способе формирования износостойкого покрытия на поверхности металлической детали, включающем воздействие на упомянутую поверхность ионизированным газом, полученным пропусканием его через электроразряд, покрытие формируют, по меньшей мере, локальным с помощью сопла, расположенного на расстоянии 8-10 мм от поверхности детали под углом 70-80° к ней, при этом в качестве ионизированного газа используют озонированный воздух, который получают с помощью коронного электроразряда силой тока 400 мкА, создаваемого внутри упомянутого сопла, а воздействие озонированным воздухом на поверхность детали осуществляют с давлением 0,2 кгс/см² при комнатной температуре.

Пример реализации способа.

Предложенный способ может быть осуществлен, например, с помощью устройства для получения озонированного воздуха «УИВ-1», описанного в патенте RU 2279962, B23Q 11/10, 20.07.2006. Подготовленную соответствующим образом (промывка, очистка) металлическую деталь размещают на рабочем столе и закрепляют посредством оснастки. При этом поверхность детали, на которой необходимо сформировать износостойкое покрытие, и сопло «УИВ-1» должны быть расположены друг относительно друга на расстоянии 8-10 мм под углом 70-80°. Через сопло начинают подавать воздух под давлением 0,2 кгс/см², при этом внутри сопла создают коронный электроразряд силой тока 400 мкА, который позволяет на выходе из сопла получить озонированный воздух. Такое воздействие озонированным воздухом на поверхность детали осуществляют в обычных условиях при комнатной температуре в течение заданного времени. Так, например, для детали из титановых сплавов воздействие осуществляют в течение 3 часов, для детали из быстрорежущих сплавов - в течение 3,5 часов, а для детали из твердых сплавов - в течение 4 часов. Полученное в результате износостойкое покрытие, состоящее в зависимости от фазового состава материала детали из оксидов или карбидов, имеет толщину порядка 400-600 нм и может быть сформировано в зависимости от требуемых условий, по меньшей мере, локальным. Приведенные параметры режима обработки детали обусловлены получением качественного износостойкого покрытия. Выход параметров за нижние границы не позволяет обеспечить требуемую толщину и твердость покрытия, а превышение верхних границ может привести к необратимым физико-химическим и структурным изменениям материала детали, что ухудшает ее свойства.

Применение данного изобретения позволяет значительно упростить способ формирования износостойкого покрытия, а также снизить трудоемкость и затраты на осуществление этого процесса.

Изобретение относится к области технологии машиностроения и может быть использовано в процессах упрочнения деталей машин и инструментов. Способ включает воздействие на поверхность детали ионизированным газом, полученным пропусканием его через электроразряд, при этом покрытие формируют, по меньшей мере, локальным с помощью сопла, расположенного на расстоянии 8-10 мм от поверхности детали под углом 70-80° к ней, при этом в качестве ионизированного газа используют озонированный воздух, который получают с помощью коронного электроразряда силой тока 400 мкА, создаваемого внутри упомянутого сопла, а воздействие озонированным воздухом на поверхность детали осуществляют с давлением 0,2 кгс/см² при комнатной температуре. Воздействие озонированным воздухом на деталь из титановых сплавов осуществляют в течение 3 часов, на деталь из быстрорежущих сплавов - в течение 3,5 часов, на деталь из твердых сплавов - в течение 4 часов. Применение данного изобретения позволяет значительно упростить способ формирования износостойкого покрытия, а также снизить трудоемкость и затраты на осуществление этого процесса. 3 з.п. ф-лы, 1 пр.

1. Способ формирования износостойкого покрытия на поверхности металлической детали, включающий воздействие на упомянутую поверхность ионизированным газом, полученным пропусканием его через электроразряд, отличающийся тем, что покрытие формируют, по меньшей мере, локальным с помощью сопла, расположенного на расстоянии 8-10 мм от поверхности детали под углом 70-80° к ней, при этом в качестве ионизированного газа используют озонированный воздух, который получают с помощью коронного электроразряда силой тока 400 мкА, создаваемого внутри упомянутого сопла, а воздействие озонированным воздухом на поверхность детали осуществляют с давлением 0,2 кгс/см² при комнатной температуре.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что воздействие озонированным воздухом на деталь из титановых сплавов осуществляют в течение 3 часов.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что воздействие озонированным воздухом на деталь из быстрорежущих сплавов осуществляют в течение 3,5 часов.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что воздействие озонированным воздухом на деталь из твердых сплавов осуществляют в течение 4 часов.