Способ поверхностного легирования отливок Советский патент 1987 года по МПК B22D27/20 

113

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для получения точных отливок с улучшенными свойствами поверхностного слоя.

Цель изобретения - повышение качества поверхностно-легированных отливок.

Способ поверхностного легирования отливок осуществляют следующим образом.

На поверхность литейной формы пла менным напьшением наносят слой молотого сварочного флюса толщиной 0,2- 0,3 мм, после чего наносят слой легирующего покрытия толщиной 1-3 мм., затем теплоизолирующий слой металла толщиной 1-2 мм. Литейную форму с нанесенным покрытием заливают жидким металлом.

Наличие теплоизолирующего слоя обеспечивает зернограничное плавление легированного металла, при котором сохраняются положение частиц слоя относительно друг друга и по- i верхности отливки, высокая деформационная способность, а также достигается надежное сцепление между частицами и легированного слоя с основ ным.

Способ может быть осуществлен при различных сочетаниях материалов, напыляемых на форму слоев. Подбор материалов для получения покр ытия осуществляют исходя из температуры зернограничного плавления легированного слоя и химсостава материала основы.

в частности, могут быть исполь-- зованы сварочные флюсы АН-348, ОСЦ-45,АН-60,АН-8,АН-20С,АН-22 (ГОСТ 9087-69) и т.д., легированные порошки ПГ-УС25, ПГ-АН1, ПГ-СР2., ПГ-СРЗ (ГОСТ 21448-75) и т.д., порошки для получения теплоизолирующего слоя порошок железный ПЖ-0, ПЖ-Ш, 1Ш-2М (ГОСТ 9849-74), порошок кобальта ПК1, ПК-2 (ГОСТ 9721-71), порошок никеля ПНК1, Л5 (ГОСТ 9722-79) . порошок алюминия I1A-1, ПА-2 (ГОСТ 5494-71), порошок алюминиевого сплава, содержащего %: Si 25, Ni 5-7, Al (ЦМТУ 08-140-68), и т,.д.

П р и м е р. На поверхность литейной формы, изготовляемой из кварцевого песка в смеси с 5% пульверке:- лита, наносят слой молотого сварочного флюса АН-348 толщиной 0,3 {IM

62

до получения стекловидной поверхности формы. Затем наносят слой легированного прошка ПГХН80-СР2 толщи-- ной 3 мм и теплоизолируюпщй слой

железного порошка ПЖ-1М толщиной

2 мм. Дпя нанесения слоев использую 1 плазмотрон ГН-5Р при на пряжении дуги 110 В и токе 320 А. Расстояние между плазмотроном и поверхностью

формы составляет 50-100 мм. Форму с нанесенным покрытием заливают сталью 25 Л, выплавленной в индукционной печи. После затвердевания форму разрушают, а отливку испытывают

на адгезионную прочность и структурное состояние.

Технико-экономические преимущества предлагаемого способа в сравнении с известным отражены в таблице.

Как следует .из таблицы, предлагаемый способ обеспечивает увеличение толщины.легированного слоя в 6 раз, увеличение адгезионной прочности более,чем в 2 раза, уменьшение количества пор в 6 раз, уменьшение отклонений отливки от заданной формы в 5 раз, уменьшение шероховатости отливки в 2 раза.

Кроме того, использование предлагаемого способа получения поверхностно-легированных отЛивок обеспечивает по сравнению со способом по прототипу управление качеством отливки изменением толщины теплоизолирующего слоя независимо от массы отливки, применение в качестве легирующего слоя сплавов, значительно отличающихся от основного металла по температуре плавления и физико- химическим свойствам, так как теплоизолирующий слой позволяет создать требуемый градиент температур на поверхности отливки и способствует об- разованию промежуточной по свойствам переходной зоны, а также экономию легирующих порошков за счет уменьшения растворения легированного слоя, формула изобретения

Способ поверхностного легирования отливок, включающий нанесение слоя легирующего покрытия плазменным на- пылением на поверхность литейной формы и последующую заливку жидкогсг металла, отличающийся тем, что, с целью повышения качества поверхностно-легированных отливокj

литейной формы дополнительно наносят два слоя - перед и после нанесения

Количество пор на 1 мм

шлифа

Отклонение от формы

отливки, мм

Шероховатость поверхности, мкм

Редактор А.Огар

Составитель С.Сухомлинов

Техред М.Ходанич Корректор С.Шекмар

Заказ 2160/10 - Тираж 741Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

са и теплоизолирующий слой металла соответственно.

±0,5

50-60

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для получения точных отливок с улучшенными свойствами поверхностного слоя. Цель изобретения - повьш1ение качества поверхностно-легированных отливок.. Способ включает нанесение слоя легирующего покрытия плазменным напылением на поверхность литейной формы. Покрытие наносят в два слоя: перед нанесением легируклцего покрытия -слоя флюса, а после - теплоизолирующий слой металла, например железного порошка. Эти приемы позволяют создать требуемый градиент температур на поверхности отливки и способствуют образованию промежуточной по свойствам переходной зоны. 1 табл. с S laaci СО САЭ сл ел