Способ формирования покрытий Советский патент 1987 года по МПК B23H9/00 

1 1

Изобретение относится к электрофизическим и электрохимическим методам обработки, в частности к электроэрозионному легированию, и может быть использовано в различных областях ма шиностроения, например, для повышения износостойкости сопряженных поверхностей деталей машин, для улучшения коммутативных свойств электрических контактов и т.д.

Целью изобретения является повышение производительности процесса за счет увеличения коэффициента переноса материала при нанесении покрытий из твердых сплавов, для чего на поверхности детали формируют промежуточный слой иэ поверхностно-активного металла (ПАМ).

Способ осуществляют следующим образом.

Перед электроэрозионным легированием поверхности детали электродом- инструментом из твердого сплава производят предварительное формирование промежуточного слоя электроэрозионным легированием электродом-инстру- -ментом из ПАМ за один проход при энергиях импульса в межэлектродном промежутке в диапазоне 0,01-0,3 Дж.

Нанесение ПАТ- и материала покрыти электроэрозионным способом позволяет использовать адсорбционную пластификацию поверхностных и подповерхностных субмикрообъемов в условиях, мак- сима/тьно соответствующих процессу формирования упрочняющего слоя,и приводит к увеличению коэффициента переноса и снижению времени формирования покрытия, т.е. обеспечивает повышени производительности процесса.

Выбор предельных значений энергии импульсов для нанесения ПАМ обуслов- лен природой их адсорбционного влияния на деформируемые твердые металлы

Нижний предел энергии ограничивается эффективностью способа. Увеличение энергии импульсов выше верхнего предела при нанесении ПАМ приводит к увеличению его количества на обрабатываемой поверхности, что из- за высокой адсорбционной активности ПАМ приводит к охрупчиванию поверхностного слоя детали, которое отрицательно влияет на формирование слоев, полученных электроэрозионным спо собой.

В качестве ИРМ могут быть использованы любые известные поверхностно

102

активные металлы (например,эвтектики Sn-Zn, Cd-Zn, легкоплавкий металл Sn). Покрытия с использованием ПАМ обладают повышенной адгезионной прочностью, что особенно важно для деталей, работающих при знакопеременных циклических нагрузках. Наблюдается также повышение износостойкости упг рочняющих покрытий за счет увеличения их микротвердости. Такое улучшение свойств покрытий объясняется тем, что в присутствии ПАМ адсорбционное снижение межфазной поверхностной энергии деформируемых материалов приводит к появлению дополнительных плоскостей скольжения, чем определяется их мелкозернистая структура, а следовательно, и повьш1енная микротвердость. Снижение межфазной поверхностной энергии приводит к уменьшению дефектов структуры деформируемых субмикрообъемов, чем и объясняется повышенная адгезионная прочность покрытий, сформированных с использованием ПАМ.

Пример . Электроискровым методом наносилось покрытие из твердого сплава Т15К6 на образцы из стали 45Х с помощью установки Э.ФИ-78 (1о 2,5 - 3,5 А. i U;(-X - 60 В; С 400 мкФ; 0,76 Дж).

Поверхность, подлежащая нанесению покрытий, предварительно подвергалась одному проходу электродом из эвтектики Sn-Zn, Cd-Zn или легкоплавкого металла Sn. Режим обработки выбирал- . ся так, чтобы энергия импульсов не превышала 0,3 Дж. Толщина покрытия контролировалась и равнялась 0,04 мм.

В таблице приведены результаты испытаний.

Результаты испытаний показали, что нанесение промежуточного слоя электродом-инструментом из ПАМ позволяет уменьшить время получения контрольной толищны покрытия в 4 раза и увеличить коэффициент переноса на 35%, при этом выбор конкретной энергии импульсов, при которой наносится ПАМ,, из интервала 0,01-0,ЗДж для каждого ПАМ должен производиться экспериментально.

Формула изобретения

Способ формирования покрытий, включающий электроэрозионное легиро313136104

вание, отличающийся тем,подвергают электроэрозионному лёгйро

что, с целью повышения производитель-ванию электродом-инструментом из пот

ности процесса за счет увеличения ко-верхностно-активного металла, осущеэффициента переноса при нанесенииствляемому за один проход при энергипокрытий из твердых сплавов, перед 5 импульсов в межэлектродном променанесением основного покрытия детальжутке в диапазоне 0,01-0,3 Дж.

Энергия импульсов, при которых протекала обработка, Дж

для Т15К6

для ПАМ (Sn-Zn)

для ПАМ (Sn)

для ПАМ (Cd-Zn)

Время получения контрольного покрытия, мин/см

Коэффициент переноса, %

Редактор Т. Парфенова

Составитель И. Малхазова

Техред М. Ходанич Корректор С. Черни

Заказ 2163/13Тираж 976Подписное

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

0,76 0,76 0,76 0,76 0,76

0,011

0,013 - 0,3 0,23 0,3

0,3

1,5

4 6 3,5

Изобретение относится к электрофизическим и электрохимическим методам обработки, в частности к электроэрозионному легированию. Целью изобретения является повышение производительности процесса за счет увеличения коэффициента переноса при нанесении покрытий из твердых сплавов. Для этого электроэрозионное легирование производят в два этапа: сначала за один проход формируют промежуточный слой, используя электрод-инструмент из поверхностно-активного металла (НАМ) при энергиях импульса в межэлектродном промежутке, выбранных из диапазона 0,01-0,3 Дж, а затем производят легирование твердосплавным электродом-инструментом. В качестве ПАМ могут быть использованы любые известные поверхностно-активные металлы (например, эвтектики Sn-Zn, Cd-Zn, Sn). Покрытия с использованием ПАМ обладают повышенной адгезионной прочностью, -что особенно важно для деталей, работающих при знакопеременных циклических нагрузках, а также повышенной износостойкостью за счет увеличения микротвердости и уменьшения дефектов структуры. 1 табл. а $ (Л 00 со Ф