Способ электроэрозионного легирования

 

Изобретение относится к электрофизическим и электрохимическим методам обработки, в частности к электроэрозионному легированию. Целью изобретения является повышение качества обработки и снижение ее трудоемкости за счет предварительного формирования экзотермической смеси в виде полотна на органической основе с равномерным распределением компонентов смеси. Полотно наносится на поверхность упрочняемой детали, после чего производят ее легирование электродом из материала обрабатываемой детали. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК @4 В 23Н 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4191103/40-08 (22) 09.02.87 (46) 30.09.89. Бюл. № 36 (72) А. И. Уршанский, В. А. Аникаев, B. П. Ашихмин, В. К. Рыбаков, Б. А. Костин и А. П. Козак (53) 621.9.048 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1212722, кл. В 23 Н 9/00, 1984.

Изобретение относится к электрохимическим и электрофизическим методам обработки, в частности к электроэрозионному легированию.

Цель изобретения — повышение качества обработки и снижение ее трудоемкости за счет предварительного формирования экзотермической смеси в виде полотна на органической основе с равномерным распределением компонентов смеси.

Способ осуществляется следующим образом.

В качестве основы органического полотна используют такие соединения, как лавсан, полиэтилен, вискоза, целлюлоза, и т.п.

Полотно формируют из расплава вещества или раствора, в которые предварительно вводят и равномерно распределяют металлы

IV — VI групп в соотношении, расчитанном по уравнению реакции синтеза сплавов внедрения. Регулирование соотношения

n:mé:1 осуществляют путем выбора соответствующих органических соединений, либо

„„SU„„1511031 А 1

2 (54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОГО

ЛЕГИРОВАНИЯ (57) Изобретение относится к электрофизическим и электрохимическим методам обработки, в частности к электроэрозионному легированию. Целью изобретения является повышение качества обработки и снижение ее трудоемкости за счет предварительного формирования экзотермической смеси в виде полотна на органической основе с равномерным распределением компонентов смеси. Полотно наносится на поверхность упрочняемой детали, после чего производят ее легирование электродом из материала обрабатываемой детали. 1 табл. путем смешивания различных их типов в зависимости от требований к составу упрочненных слоев. В соответствии с требованиями к шероховатости упрочняемой поверхности, в зависимости от которых выбираются режимы электроэрозионной обработки, назначают толщину присадочного материала. Полученное полотно наносится на поверхность упрочняемой детали, после чего производят ее электроэрозионное легирование электродом из материала обрабатываемой детали. Полотно наносится намоткой, наклейкой, либо штамповкой. В процессе обработки органическое полотно располагается с образованием углерода, азота, кислорода, которые вступают в экзотермическую реакцию с металлами IV — VI групп периодической системы с образованием твердых и тугоплавких сплавов внедрения: карбидов, нитридов, карбонитридов, оксикарбонитридов заданного состава.

Экзотермическая смесь, выполненная в виде полотна, обеспечивает снижение трудо1511

Формула изобретения

55 емкости нанесения его на упрочняемую поверхность, операция нанесения легко механизируется. Полотно обеспечивает равномерность состава и толщины присадочного материала по всей упрочняемой поверхности, в т. ч. и по профильной, что повышает качество упрочнения. Важным преимуществом предлагаемого технического решения является упрощение условий хранения, транспортировки и использования присадочного материала, повышение культуры 70 производства.

В расплав полиэтилентерефталата добавляли гибразин и порошкообразный ниобий в соотношении, расчитанном по уравнению реакции синтеза оксикарбонитридов:

С ip04H>o+3NaH + Nb = Nb (Со ь1 (о зОо 2) +

+11H>. Непрерывно перемешивая расплав, формировали из него полотно на основелавсана (лавсан — это полиэфирное полотно, формуемое из расплава полиэтилентерефталата) толщиной 0 3 мм путем раскатки 20 цилиндрическими роликами с регулируемым зазором. Полученное полотно наносили путем намотки в один слой на упрочняемую цилиндрическую поверхность образца из закаленной стали 5ХНМШ и подвергали механизированной обработке с использованием генератора типа «Элитрон-50» и электрода в виде вращающейся щетки из проволок диаметром 0,3 мм из стали 30.

Для сравнения аналогичную по составу смесь на связке из четреххлористого уг- З0 лерода наносили толщиной 0,3 мм на второй образец кисточкой в несколько слоев с перерывами для высыхания смеси как в основном изобретении и подвергали электроэрозионной обработке в одинаковых условиях. Из полученных образцов изготовляли шлифы и провели микроструктурный анализ упрочненных слоев с использованием микроскопа и микротвердомера ПМТ-3.

Данные приведены в таблице.

Микроструктурный анализ показал, что нанесение на упрочняемую поверхность присадочного материала для электроискрового легирования, выполненного в виде органического полотна, обеспечивает повышение качества упрочненных слоев за счет равномерности упрочнения образца как по глубине упрочненного слоя, так и по уровню микротвердости.

Органическое полотно может быть получено различными способами.

Пример 1. Получение полотна из расплава полимера. Изготовляли полимер на основе полиэтилена. Для этого расчитывали количество компонентов в соответствии с реакцией

Ме+ (СН)„=пМеС+ Н

На 4.78 г порошка титана грануляцией 20 — 40 мкм брали 1,4 г полиэтиленовой пленки толщиной 50 мкм и на

9,3 г порошка ниобия грануляций до 40 мкм

031

4 брали также 1,4 г полиэтиленовой пленки толщиной 50 мкм. Пленку резали пополам, одну половину помещали на пленку из фторопласта, и на ней распыляли ровным слоем смесь порошков титана и ниобия. Затем порошок накрывали второй половиной полиэтиленовой пленки, сверху пленкой из фторопласта прогревали до

140 — 150 C. После прогрева фторопластовые пленки отделяли от полученного полотна, толщина которого составляла 150—

170 мкм.

Пример 2. Полученные полотна из раствора полимера. Порошок полиэтилена в количестве 14 г растворяли при 80 С в бензоле, добавляли 48 г порошка титана грануляцией до 40 мкм. Полученную массу перемешивали и подогревали. Затем ее выливали на ровную стеклянную поверхность и раскатывали валиком до толщины 110 — 120 мкм. После высыхания полученное полотно отделяли от поверхности стекла и нарезали по размеру упрочняемой поверхности детали. При нанесении на деталь полотно с одной стороны смачивали бензолом и приклеивали к обрабатываемой поверхности.

Пример 3. Получение полотна в процессе полимеризации. Изопреновый каучук в количестве 13 г растворяли в бензине, к раствору добавляли 48 г порошка титана грануляций до 40 мкм, 24 r порошка молибдена грануляцией до 20 мкм, 2 1 г порошка серы, 14 г аморфного кремния.

Компоненты расчитывали в соответствии с реакцией синтеза

2Ti+ 2 (СН ) „=2п Т1С+ и Н

7/2 Mo+S= 7/2 Моорг

7/2Мо+Si= 7 2Mo+ S4

Смесь перемешивали до получения его вязкости пластилина и прокатывали через нагретые до 200 С валки с зазором 160 мкм.

В результате вулканизации получали полотноо.

Пример 4. Эпоксидную смолу (12 r) с отвердителем Э-49 разбавляли ацетоном, добавляли фталатный плаксификатор и 48 г порошка титана грануляцией до 60 мкм.

Смесь перемешивали до вязкости пластилина и продавливали через нагретые валки с зазором 180 мкм. Полученное полотно снималось с поверхности валка с помощью ножа. Состав компонентов расчитывали в соответствии с реакцией

50Т1+СзоОв1 1оН 4= Ti (Co,ïOo,ioNo,ir) +22Hz

Способ электроэрозионного легирования, включающий возбуждение разрядов между обрабатываемой деталью и электродом из материала детали, а также введение в межэлектродный зазор экзотермической смеси на основе органической смеси ти1511031 отличающийся тем, что, с целью повышения качества обработки и снижения ее трудоемкости, экзотермическую органическую смесь предварительно формируют в виде полотна, а затем наносят его на обрабатываемую поверхность.

Изменение микупрочняемую поверхность

Ручной

800-2500

2200-2500

Путем механизированной намотки

Составитель С. Никифоров

Редактор М. Товтин Техред И. Верес Корректор Л. Бескид

За каз 5784/16 Тираж 894 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 па С,К04,Н, с заданным соотношением и:m:1с1, образующей с введенными в нее металлами 4 — 6 группы периодической системы сплавы внедрения состава

M (C + +„N + н-К + и%

М вЂ” — — О

Присадочный материал Способ нанесения на

В виде порошковой смеси

В виде полотна на органической основе

Изменение глубины упрочнения слоя по длине образца, мм

0,05-0,25

0,20-0,25 ротвердости поверхностного слоя по длине образца, кгс/мм2