Способ упрочнения поверхности детали Советский патент 1993 года по МПК B22D19/08 

Изобретение относится к методам упрочнения поверхностей сложнопрофильных деталей композиционным сплавом, в частности, может использоваться в доло- тостроении при упрочнении поверхности шарошки бурового долота композиционным сплавом.

Известен способ упрочнения поверхности опоры цапфы шарошечного долота, включающий механическую обработку пазов, нанесение и расплавление твердого сплава и шлифовку поверхностей скольжения. Перед расплавлением шихты сплава ее напрессовывают в пазы цапфы в местах наибольшего нагружения.

Известен способ нанесения, слоя антифрикционного композиционного материала на опорные поверхности шарошки бурового долота, который включает: помещение в тело шарошки формы, запрессовку металлического порошка в полость между шарошкой и формой, извлечение формы, запрессовку огне упорного порошка в полость шарошки, нагрев и пропитку-пайку расплавленным сплавом слоя композиционного материала.

Известен способ упрочнения поверхности детали, при котором деталь размещают в оснастке, заполняют зазоры между упрочняемыми поверхностями детали и оснасткой износостойким материалом, нагревают деталь и износостойкий материал в печи с

VI

О

о

4 vj

СО

образованием наплавленного износостойкого слоя и последующей кристаллизацией.

Недостатком указанного способа является его нетехнологичность, из-за сложности профиля детали.

Цель изобретения: расширение технологических возможностей и повышение износостойкости упрочняемых поверхностей.

Ука-зайЫайг цель достигается следующим образам. При упрочнении поверхности деталь размещаю в оснастке, затем заполняют зазорьГмежду упрочняемыми поверхностями детали и оснасткой износостойким материалом, нагревают деталь, и износостойкий материал в печи с образованием наплавленного износостойкого слоя и последующей кристаллизацией. Износостойкий материал в зазорах между упрочняемыми поверхностями и оснасткой фиксируют связующим веществом. Оснастку изготавливают из вулканизированной резины, причем ее снимают перед нагревом детали и износостойкого материала, Деталь с зафиксированным на нем с помощью связующего вещества износостойким материалом и матричным металлом в виде шихтовой заготовки помещают в печь в среде огне- порн6го наполнителя и нагревают до полного расплавления. .;

Указанный способ иллюстрируется на конкретном примере упрочнения поверхности шарошек буровых долот с фрезерованным вооружением,

На фиг. 1 - схема вулканизации резиновой формы на затылочный венец шарошки бурового долота; на фиг. 2 - форма в сборе с шарошкой; на фиг. 3 - шарошка со слоем рэлита в муфеле.

На фиг. 1-3 приняты следующие обозначения: 1 - пуансон, 2 - обойма, 3 - зубчатая модель, 4 - сырая резина, 5 - подставка,

б - хомут, 7 - резиновая форма, 8 - рэлит, 9

- заготовка шарошки, 10 - крышка муфеля, - 11 - муфель, 12 - огнеупорный порошок, 13

- матричный сплав, 14 - слой рэлита с парафином.

Для осуществления предлагаемого, способа изготавливают модель, имеющую форму и размеры шарошки уже с упрочненной поверхностью. По этой модели вулканизируют резиновое кольцо (см.фиг. 1).

Затем кольцо частично разрезаюти снимают с модели. На шарошку одевают оснастку - частично разрезанную резиновую форму и помещают вместе с шарошкой в

обойму (см.фиг. 2). В зазор, получающийся между формой и шарошкой, засыпают износостойкий материал - рэлит, нагревают форму и шарошку, заливают связующее вещество, например, парафин в рэлит, и охлаждают. После охлаждения снимают обойму, затем разрезную резиновую форму. Шарошку помещают в муфель на слой огнеупорного порошка и засыпают следующей частью огнеупорного порошка с тем, чтобы

часть неупрочняемой поверхности шарошки осталась открытой. На эту поверхность укладывают матричный сплав, например, в виде кольца (см.фиг. 3). Муфель с шарошкой помещают в печь и нагревают. Для предот. вращения окисления рэлита, поверхности шарошки и матричного Сплава применяют защитную атмосферу, инертный газ или вакуум. Нагрев ведут до температуры плавле- ния матричного сплава. После выдержки

для пропитки-пайки при соответствующей температуре печь охлаждают, шарошку извлекают из муфеля и передают на механическую обработку. Предлагаемый способ значительно повышает производительность

армирования и износостойкие свойства слоя.

Изобретение относится к методам уп- . рочнения сложнопрофильных поверхностей деталей износостойким композиционным материалом, например, может использоваться в долотостроении. При упрочнении поверхностей шарошек бурового долота. Сущность: способ упрочнения поверхности детали, имеющей сложнопрофильную поверхность, износостойким композиционным материалом/согласно изобретению,, включает размещение в оснастке из упруго- эластичного материала заготовок, затем в зазор между ними (заготовкой и оснасткой) засыпку порошок упрочнителя и закрепле ние связующим веществом. После отверж- дения связующего вещества оснастку снимают, а заготовку со слоем порошка упрочнителя помещают в огнеупорном наполнителе в печь и нагревают до расплавления материала - упрочнителя. ъ Ё

Формула изобретения Способ упрочнения поверхности де- талйгвклю чающий размещение детали в оснастке, заполнение зазоров между упрочняемыми поверхностями детали и оснасткой износостойким материалом, нагрев детали и износостойкого материала в печи с образованием наплавленного износостойкого слоя и последукщуго кристаллизацию заготовки, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей и повышения износостойкости

упрочняемых поверхностей, износостойкий материал в зазорах между упрочняемыми поверхностями и оснасткой фиксируют связующим, оснастку используют из вулканизированной резины, причем ее снимают перед нагревом детали и износостойкого материала, деталь с зафиксированным на ней износостойким материалом размещают

в печи вместе с матричным металлом в виде шихтовой заготовки в среде огнеупорного наполнителя и нагревают до полного расплавления матричного металла.