зубчатого линейного рельефа, высота каждого зуба которого должна быть равна глубине, на которую будет произведено оплавление в процессе облучения, Значения глубин оплавления могут быть предварительно легко определены для любых материалов и заданных режимов облучения с использованием известных соотношений, Виды наносимого рельефа могут быть разнообразны. Допускается волнистый или зигзагообразный характер линии рельефа (фиг.1), однако в рисунке рельефа неизменно должно доминировать некоторое основное направление, наличие которого позволяет характеризовать рельеф как линейный. Форма зуба также не имеет существенного значения (фиг.2). Расстояние между соседними зубьями не должно превышать 1/3 диаметра пятна облучения.
На обрабатываемую поверхность рельеф может наносится различными способами, в частности накаткой на материал, не подвергнутый термообработке. Этот способ является наиболее простым и дешевым и позволяет создавать практически любые варианты рисунка рельефа.
Описанная подготовка поверхности намного упрощает нанесение обмазки и гарантирует абсолютно точную дозировку количества легирующего состава на обрабатываемой поверхности до облучения. Предлагаемое техническое решение позволяет наносить обмазку шпателем. При этом насыщающий состав заполняет промежутки между зубьями, и его количество регулируется геометрией поверхности (фиг.З). Для деталей несложной формы операция по нанесению легирующей обмазки может быть автоматизирована (фиг.4).
Сканирование луча и переплав материала основы с нанесенным составом осуществляется перпендикулярно направлению зубчатого рельефа (фиг.5), что обеспечивает снижение потерь насыщающего состава и равномерность толщины легированного слоя.
Геометрическое строение поверхности после нанесения линейного рельефа таково, что оплавлению подвергается слой, в котором в равной мере присутствуют и обмазка и материал основы (фиг.2). Это обес- печивает содержание легирующих компонентов в насыщенном слое в пределах 40-50%, что позволяет увеличить износостойкость деталей после обработки.
В результате предлагаемый способ создания износостойких покрытий позволяет упростить и автоматизировать нанесение обмазок, снизить потери легирующих веществ на 30-35%, контролировать химический состав легированного слоя и повысить износостойкость обрабатываемых деталей. Пример. Проведено сравнение известного и предлагаемого способов, осуществляющих при легировании составами ХВС-7, ВТН-26 образцов из сталей 45 и 15ХФ соответственно. Режимы облучения в каждом случае при использовании известного и предлагаемого способов совпадали. Исследование структурно-фазового состава полученных слоев проводилось на рентгеновском дифрактометре ДРОН-УМ1. Испытания на износ проведены в условиях сухого
трения на машине типа МИ-1М ло схеме диск - колодка при нагрузке 50 кгс/мм (5 МПа) и продолжительности 180 мин, скорость скольжения 50 м/мин. Твердость контртела (колодки) находилась на уровне 200 ИВ,
шероховатость поверхности в пределах 0,63 мкм.
В табл.1 приведены результаты испытаний образцов из стали 45.
В табл.2 приведены результаты ресурсных испытаний образцов из стали 15ХФ.
Также было проведено испытание клиньев ткацких станков. Клинья, изготовленные из стали ХВГ были легированы бо- ридом кобальта, причем режимы облучения
и количество наносимой на поверхность обмазки совпадали для клиньев с рельефной и гладкой поверхностью.
В табл.3 приведены результаты ресурсных испытаний клиньев ткацких станков
(сталь ХВГ),
На основании приведенных результатов определены границы значений расстояний между зубьями рельефа. Снижение этого параметра до уровня 1 /7-1 /9 диаметра пятна технически весьма затруднительно и, кроме того, не принесет значительного эффекта.
Формула изобретения Способ упрочнения поверхности металлов, включающий нанесение на поверхность металла легирующей обмазки и переплав поверхности лучом лазера путем сканирования, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа, снижения расхода обмазки, повышения износостойкости за счет увеличения концентрации легирующих компонентов в зоне переплава, перед нанесением обмазки на поверхности металла создают линейный зубчатый рельеф с высотой зуба, равной глубине последующего оплавления, и расстоянием между зубьями не.более 1/3 диаметра пятна облучения, а сканирование осуществляют перпендикулярно направлению рельефа.
Таблица
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| Способ комбинированного лазерного упрочнения стальных деталей | 1989 |
|
SU1710595A1 |
| Способ обработки диффузионных боридных покрытий на стальных деталях | 1991 |
|
SU1773946A1 |
| Способ получения покрытий | 1990 |
|
SU1798377A1 |
| СПОСОБ ЛАЗЕРНОГО ЛЕГИРОВАНИЯ ИНСТРУМЕНТАЛЬНОЙ СТАЛИ ПОРОШКАМИ КАРБИДА БОРА И АЛЮМИНИЯ | 2022 |
|
RU2786263C1 |
| Способ лазерной химико-термической обработки стальных изделий | 1987 |
|
SU1475975A1 |
| Способ вакуумного нанесения слоистых покрытий комбинацией методов электроискрового легирования и катодно-дугового испарения и устройство для его осуществления (варианты) | 2022 |
|
RU2797563C1 |
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗНОСОСТОЙКОЙ ПОВЕРХНОСТИ МЕТАЛЛОВ И ИХ СПЛАВОВ (ВАРИАНТЫ) | 2010 |
|
RU2445378C2 |
| Способ поверхностного упрочнения дисперсионно-твердеющих сталей | 2020 |
|
RU2749008C1 |
| СПОСОБ ЛАЗЕРНОГО ЛЕГИРОВАНИЯ РЕЖУЩЕЙ КРОМКИ ИНСТРУМЕНТА | 1987 |
|
SU1492596A1 |
| Способ формирования в легированном слое боридов титана при лазерной обработке поверхности изделий из титана или сплавов на его основе | 2023 |
|
RU2819042C1 |
Примечание. Состав обмазки: ХВС-7, связка-жидкое стекло, разбавленное водой в соотношении 3:2.
Дальнейшее снижение расстояния между зубьями рельефа технически реализовать не удалось.
Примечание. Состав обмазки: ВТН-26, связка-жидкое стекло, разбавленное водой в соотношении 3:2.
Дальнейшее снижение расстояния между зубьями рельефа технически реализовать не удалось
5ТаблицаЗ
Примечание. Состав обмазки: борид кобальта, связка-жидкое стекло, разбавленное содой в соотношении 3:2.
Таблица2
фиг. /
ri
/YWV
фиг. 2
фиг.З
Фиг4
Фи&5
