Способ подготовки поверхности деталей из титановых сплавов к оксидированию

 

Изобретение относится к области химико-термической обработки деталей из титановых сплавов, а именно к подготовке поверхности к термическому оксидированию. После предварительной механической обработки (токарной, фрезерной и т. д. ) проводят поверхностно-пластическую деформацию индентором, колеблющимся с ультразвуковой частотой и находящимся в постоянном контакте с обрабатываемой поверхностью с заданным усилием прижима. Технический результат заключается в повышении качества подготовки поверхности деталей из титановых сплавов к оксидированию и достигается за счет того, что снижается шероховатость поверхности, что способствует получению более глубоких упрочненных слоев при оксидировании и позволяет избежать "прижогов" поверхности. 1 табл.

Изобретение относится к области химико-термической обработки деталей из титановых сплавов, а именно к подготовке поверхности к термическому оксидированию.

Известен способ поверхностной обработки деталей из титановых сплавов с помощью потока металлических шариков, колеблющихся с ультразвуковой частотой [1].

Недостатком данного способа является недостаточная чистота поверхности, поэтому указанный способ применяется только для упрочнения поверхностного слоя.

Наиболее близким, принятым за прототип, является способ подготовки поверхности деталей из титановых сплавов к оксидированию, включающий предварительную механическую обработку, опескоструивание и обезжиривание [2].

Недостатком данного способа является низкое качество подготовки поверхности к оксидированию, т.к. опескоструивание не позволяет получить требуемую для оксидирования шероховатость поверхности.

Задачей, решенной заявляемым изобретением, является разработка способа подготовки поверхности деталей из титановых сплавов к оксидированию, превосходящего известный способ в отношении повышения качества подготовки поверхности деталей к оксидированию.

Сущность заявляемого изобретения состоит в том, что после предварительной механической обработки (точение, фрезерование и т.д.) поверхность детали обрабатывают индентором, колеблющимся с ультразвуковой частотой и находящимся в постоянном контакте с обрабатываемой поверхностью с заданным усилием прижима.

Способ осуществляется следующим образом: после предварительной механической обработки (токарной, фрезерной и т.д.) поверхность детали обрабатывают индентором, колеблющимся с ультразвуковой частотой, при этом индентор находится в постоянном контакте с обрабатываемой поверхностью с заданным усилием прижима. Чистота поверхности после обработки индентором достигает Ra≈0,15-0,25 мкм, что соответствует предъявляемым требованиям к поверхности и не требует дополнительной обработки.

Исследования образцов, обработанных предлагаемым способом, показали, что предложенный способ позволяет не только устранить недостаток известного способа, но и не ухудшает усталостных характеристик деталей, а также придает оксидированной поверхности улучшенные эксплуатационные характеристики (см. таблицу).

Предлагаемый способ соответствует критерию "новизна", т.к. обладает признаками, отличающими его от прототипа. В известном техническом решении не обнаружено предлагаемой совокупности признаков, в частности не известна подготовка поверхности деталей из титановых сплавов к оксидированию после предварительной механической обработки индентором, колеблющимся с ультразвуковой частотой и находящимся в постоянном контакте с обрабатываемой поверхностью с заданным усилием прижима.

Предлагаемый способ соответствует критерию "изобретательский уровень", т. к. позволяет повысить качество подготовки поверхности деталей к оксидированию. Обработка поверхности методом ультразвуковой поверхностной деформации приводит к существенному снижению шероховатости с Ra≈3,3 мкм до Ra≈0,15-0,25 мкм и образованию более тонкой пленки окалины при оксидировании, что позволяет увеличить время выдержки в процессе оксидирования для получения более глубоких упрочненных слоев.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить качество подготовки поверхности деталей из титановых сплавов к оксидированию и улучшить при этом качество оксидирования, что соответствует критерию "промышленная применимость".

Источники информации 1. И. Г. Гринченко. Упрочнение деталей из жаропрочных и титановых сплавов. - М.: Машиностроение, 1971, с. 72-75.

2. РД 5.95066-90 "Термическое оксидирование (антифрекционное и защитное) деталей из сплавов типа ЛТ-3В."м

Формула изобретения

Способ подготовки поверхностей деталей из титановых сплавов к оксидированию, включающий предварительную механическую обработку и обезжиривание, отличающийся тем, что после предварительной механической обработки проводят поверхностно-пластическую деформацию индентором, колеблющимся с ультразвуковой частотой и находящимся в постоянном контакте с обрабатываемой поверхностью с заданным усилием прижима.

РИСУНКИ

Рисунок 1