Состав для лазерного легирования стальных деталей Советский патент 1991 года по МПК C23C14/34 

Изобретение относится к химико- термической обработке металлов и сплавов, в частности к лазерному легированию, и может быть использовано преимущественно для упрочнения поверхности деталей, работающих в условиях воздействия динамических контактных нагрузок.

Целью изобретения является повышение динамической прочности поверхностного слоя стальных деталей.

Состав для лазерного легирования, включающий двуокись циркония, дополнительно содержит графит, никель и двуокись кремния при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Графит20-30

Никель10-16

Двуокись

кремния6-10

Двуокись

1$ирконияОстальное

Введение графита в предлагаемый состав приводит к образованию твердых и прочных карбидов циркония, которые являются основными упрочняющими элементами. Содержащийся в составе ни- кеяъ обеспечивает создание вязкой и пластичной никелевой матрицы. Двуокись кремния обеспечивает равномерное распределение карбидов циркония в никелевой матрице.

Пример. Для экспериментальной проверки предлагаемого состава были изготовлены 5 смесей ингредиентов, три из которых показали оптимальные результаты (см. таблицу). Состав наносили на обработанную до Ra 2,5 мкм торцовую поверхность образцов из закаленной стали У8 в виде обмазки. Обмазка приготавливалась механическим смешением компонентов состава в связующем (25% раствор клея БФ-2 в ацетоне). Лазерную обработку

С

CD

Йь

оо со

со

проводили импульсным излучением с длиной волны 1,06 мкм на установке Квант 18М. Энергия импульса составляла 23-25 Дж, длительность импульса 8 мс, формы зоны лазерного воздействия - прямоугольник с размерами 1,5 4 мм. Коэффициент перекрытия 0,4.

Одной из наиболее широко применяемых в практике методик по определению способности материала сопротивляться контактным деформациям и износу является твердость его поверхности (микротвердость, HRC, НВ, HV), которая определяется в зависимости от диаметра отпечатка индентора (стальной шарик, алмазная пирамидка), нагруженного с определенным статическим усилием. Для определения способности металла ным

рушению при ударном контактном (динамическом) нагружении, т.е. для определения динамической поверхности прочности, применяется методика по определению этой величины через диаметр отпечатка индентора, приложенного в динамическом режиме.

При исследовании динамической поверхностной прочности по легированной поверхности образца осуществлялся однократный удар свободно падающим коническим, твердосплавным инденто- ром с углом при вершине 120. Энергия удара составляла 0,15 и 0,27 Дж. На микроскопе МБС-2 определяли ди

сопротивляться контакт- пластическим деформациям и раз

0

5

5

0

5

аметр отпечатка индентора, который и принимали за критерий динамической прочности поверхностного слоя. Микротвердость измеряли на приборе ПМТ-3 при нагрузке 0,5 Н. Повтор- ность всех элементов была пятикратной.

В таблице представлены полученные свойства образцов, легированных из обмазок на основе предлагаемого состава с различным соотношением ингредиентов, а также известного состава.

При использовании предлагаемого состава повышается динамическая прочность поверхностного слоя стальных деталей в 1,3-1,4 раза, твердость .покрытия увеличивается на 40-50%.

Формула изобретения

Состав для лазерного легирования стальных деталей, содержащий двуокись циркония, отличающийся тем, что, с целью повышения динамической прочности поверхностного слоя деталей, он дополнительно содержит графит, никель и двуокись кремния при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Графит20-30

Никель10-16

Двуокись кремния 6-10 Двуокись цирконияОстальное

Изобретение относится к химикотермической обработке металлов и сплавов, в частности к лазерному легированию, и может быть использовано для упрочнения поверхности деталей, работающих в условиях динамических контактных нагрузок. Цель - повышение динамической прочности поверхностного слоя деталей. Состав содержит, мас.%: графит 20-30, никель 10-16J двуокись кремния 6-1 О j двуокись циркония остальное. Состав позволяет повысить динамическую прочность поверхностного слоя в 1,3-1,4 раза и увеличить твердость покрытия на 40- 50%. 1 табл.