Способ комплексной обработки изделий

 

Использование: для упрочнения деталей машин и инструмента в машиностроении и инструментальной промышленности. Сущность изобретения: изделия, преимущественно из быстрорежущей стали, подвергают ионному азотированию с получением азотированного слоя толщиной 5 - 200 мкм и твердостью 800-1200 кг/мм2 , после чего наносят износостойкое покрытие вакуумно-плазменным способом в течение 5 - 120 мин. 1 табл.

Изобретение относится к технике нанесения покрытий и может быть использовано преимущественно в машиностроении и инструментальной промышленности для упрочнения деталей машин и инструмента.

Известен способ обработки изделий преимущественно из быстрорежущей стали, включающий азотирование, последующее вакуумно-плазменное осаждение износостойкого покрытия при изотермической выдержке, при этом азотированный слой формируют толщиной 5-25 мкм с твердостью HV = 1250-1500 кг/мм2.

Недостатком известного способа, принятого за прототип, является то, что при твердости азотированного слоя HV = 1250-1500 кг/мм2 в слое формируются и фазы, которые не позволяют формировать высокую адгезионную связь между покрытием и азотированным слоем, что приводит к снижению эффективности от применения комплексной обработки.

Известен также способ нанесения покрытия из нитрида титана на стальные изделия напылением слоя толщиной 2-20 мкм с последующим ионным его азотированием при 400-1000оС в смеси азота и водорода (заявка Японии 55-38027, кл. С 23 С 11/14, 1980).

Недостатком этого способа является низкая износостойкость покрытия.

Цель изобретения - повышение адгезионной связи покрытия с азотированным слоем при повышении износостойкости изделий.

Цель достигается тем, что в способе комплексной обработки изделий, преимущественно из быстрорежущей стали, включающем формирование износостойкого покрытия и ионное азотирование, последнее проводят до формирования износостойкого покрытия с получением азотированного слоя толщиной 5-200 мкм и твердостью HV = 800-1200 кг/мм2, а нанесение износостойкого покрытия проводят вакуумно-плазменным способом в течение 5-120 мин.

Снижение твердости азотированного слоя при увеличении его толщины помимо повышения адгезионной связи покрытия с азотированным слоем позволяет наносить покрытие толщиной, соответствующей длительности нанесения до 120 мин, без нарушения оптимальных параметров азотированного слоя. Это совместно с повышением адгезионной связи повышает стойкость инструмента. При этом указанный диапазон твердости азотированного слоя включает раствор азота в железе.

П р и м е р. Изготавливали режущий инструмент, представляющий собой проходной резец из стали Р6М5. Инструмент помещали в установку для ионного азотирования типа ОКБ-1566. При этом технологические режимы составляли: давление 1-3 мм рт. ст. , плотность тока 0,1 мА/см2, температура 400-500оС, длительность 5-120 мин. Указанные режимы позволяли формировать азотированный слой толщиной 5-200 мкм с твердостью HV = 800-1200 кг/мм2. Далее проазотированный инструмент помещали в установку типа "Булат". После откачки камеры до давления 5 10-5 мм рт. ст. производили ионную очистку поверхности при напряжении 1,1 кВ. Затем напускали реакционный газ (азот, ацетилен и т. д. ) до давления (1-8) 10-3 мм рт. ст. и подавали на инструмент напряжение 100-800 В. Осаждалось покрытие вакуумно-плазменным методом длительностью 5-120 мин при 400-500оС, что составляло интервал толщин от 5 до 200 мкм (см. таблицу).

Формула изобретения

СПОСОБ КОМПЛЕКСНОЙ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ, преимущественно из быстрорежущей стали, включающий формирование износостойкого покрытия и ионное азотирование, отличающийся тем, что азотирование проводят доя формирования износостойкого покрытия с получением азотированного слоя толщиной 5 - 200 мкм и твердостью HV 800 - 1200 кг/мм2, а нанесение покрытия проводят вакуумно-плазменным способом в течение 5 - 120 мин.

РИСУНКИ

Рисунок 1

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 13.11.2003

Извещение опубликовано: 27.10.2004        БИ: 30/2004




 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способам очистки поверхности деталей машин из металлов и сплавов путем их обработки пучками заряженных частиц и может быть использовано при ремонте различных изделий, эксплуатируемых длительное время при высоких нагрузках и температурах в агрессивных средах

Изобретение относится к металлургии, в частности к термической обработке специального инструмента из нержавеющих сталей, может найти применение в медицине, в приборостроении и сборке микродвигателей и систем для космической гехники Способ предусматривает изготовление зеркала из криогенно упрочненной нержавеющей стали, держателя из нержавеющей высокопрочной пружинной стали, ручки из нержавеющей капиллярной трубки, электрополирование зеркала в процессе отпуска в электролитной аммонийсодержащей плазме при температуре 490 - 540° С в течение 1.5-2 мин, при плотности тока 0.3-0,4 А/см и доводку в гипсе с добавкой микроабразивного компонента Электролит в качестве аммонийсодержащего вещества может содержать аммоний виннокислый

Изобретение относится к устройствам для обработки изделий тлеющим разрядом при нанесении вакуумных покрытий

Изобретение относится к установке для азотирования металлических изделий

Изобретение относится к технологии поверхностного упрочнения стальных деталей, работающих с динамическими нагрузками в условиях интенсивного изнашивания

Изобретение относится к металлургии, в частности к химико-термической обработке , а именно к процессам диффузионного насыщения в порошковых средах, и может быть использовано в машиностроении для защиты от окисления изделий из вольфрама , работающих в неизотермических условиях

Изобретение относится к металлургии, в частности к химико-термической обработке , а именно к комплексным процессам в порошкообразных смесях, и может быть использовано в машиностроении для повышения износостойкости изделий из титана и его сплавов

Изобретение относится к черной металлургии, в частности, к предохранению металла от окисления при нагреве его перед обработкой давлением, и может быть использовано в машиностроительной промышленности

Изобретение относится к покрытию изделий металлами диффузионными способами , в частности к диффузионному насыщению бором и хромом рабочих поверхностей деталей машин

Изобретение относится к химико-термической обработке, а именно к нанесению теплозащитных покрытий на изделия

Изобретение относится к металлургии, в частности к химико-термической обработке металлов, и может быть использовано в машиностроении, приборостроении, станкостроении для упрочнения инструмента и оснастки (штампы, пресс-формы), работающих в условиях интенсивного изнашивания и ударных нагрузок

Изобретение относится к химико-термической обработке, в частности к средам для многокомпонентного диффузионного насыщения поверхности металлов

Способ комплексной обработки изделий

Наверх