Материал электрода-инструмента для электроэрозионного легирования Советский патент 1984 года по МПК B23P1/18 

Изобретение относится к электрофизическим и электрохимическим методам обработки, в частности к электроэрозиониому легированию стальных деталей. Известны электроды-инструменты для электроэрозионного легирования, .изготовленные из вольфрама 1. При легировании стали 45 вольфрамовым электродом-инструментом на установке ЭФИ-46 микротвердость поверхностного слоя не превышает 6,75 ГПа, а износостойкость, поверхности повышается не более чем в 2,6 раза. Сплошность слоя после обработки составляет 60-80%. Помимо этого не удается также достичь и -значительной толш.ины легированного слоя из-за низкого порога деэрозии вследствие охрупчивания легированного слоя продуктами окисления вольфрамового электрода. Микротвердость таких слоев не превышает 7-8 ГПа. Цель изобретения - повышение износостойкости поверхностей стальных деталей. Поставленная цель достигается тем, что материал электрода-инструмента для электроэрозионного легирования дополнительно содержит в своем составе углерод при еледующем соотношении компонентов, мас.%: Углерод0,01-0,29 ВольфрамОстальное Введение углерода в указанных количествах в материал электрода-инструмента вызывает повышение износостойкости поверхности стальных изделий после их электроэрозионного легирования по сравнению с легированием чистым вольфрамом за счет упрочнения легированного слоя в процессе испытания сложными карбидами , образуюшимися при распаде пересыщенных твердых растворов внедрения углерода В вольфраме и железе (их механической смеси, которую представляет собой легированный слой). Кроме того, обработка предлагаемым электродом вызывает значительный прирост массы легируемых образцов по сравнению с обработкой вольфрамовым электродом, при этом повышается как толщина, так и сплошность легированного слоя. При добавке в материал электрода-инструмента углерода в указанных количествах повышается и микротвердость легированного слоя до 11-13 ГПа. Все эти факторы способствуют значительному повышению износостойкости поверхности после ее электроэрозионного легирования предлагаемым материалом. Нижний предел содержания углерода в материале обусловлен пределом растворимости примесей внедрения в вольфраме, а верхний - появлением значительного числа карбидов в легированном слое, повышением хрупкости последнего и, как следствие, CHifжением износостойкости. Предлагаемый материал получают путем осаждения из газовой фазы вольфрама и углерода на вольфрамовый стержень (диаметром 1,8 мм, длиной 60 мм) совместным разложением хлорида углерода CCU и вольфрама WCIi в тлеющем разряде постоянного тока. При этом парциальное давление паров составляет 0,2 мм рт. ст., паров WC15 - 0,2 мм рт. ст. Время осаждения 1 ч. Содержание углерода в материале контролируется изменением температуры образцов (удельной сплошности разряда). Для получения материала с содержанием углерода 0,01 мае. /о температура образцов составляет 1400°С (удельная мощность разряда 40 Вт/см), а для получения электрода с содержанием углерода 0,29 мас.% температура образцов составляет 1000°С (удельная мощность разряда 8 Вт/см). Для сравнительного анализа осуществляют электроэрозионное легирование поверхности образцов из стали 45 предлагаемым и известным материалом. Результаты исследования свойств получаемых легированных слоев по сравнению со слоем,, полученным при использовании вольфрамового электрода, приведены в таблице. Предлагаемый материал электрода-инструмента может быть использован для легирования и других сталей. Проводят электроэрозионное легирование сталей У8 и У13 на которых также получают значительное увеличение износостойкости легированного слоя. Таким образом, технико-экономические преимущества предлагаемого материала заключаются в повышении износостойкости обработанной стальной поверхности, увеличении толщины легированного слоя и его сплощности.

-4

38- 10

+0,01 мас.%

С

+0,05 мас.%

С

+0,29 мас.%

С

7,5+0,3

80

5,5 8,5+0,3

24 0

12+0,335,6 96

,330 90

МАТЕРИАЛ ЭЛЕКТРОДА-ИНСТРУМЕНТА ДЛЯ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОГО ЛЕГИРОВАНИЯ стальных деталей, содержащий вольфрам, отличающийся тем, что, с целью повышения износостойкости поверхностей деталей, он дополнительно содержит в своем составе углерод при следующем соотношении компонентов, мас.°/о: Углерод0,01-0,29 ВольфрамОстальное «