Способ восстановления изношенных деталей из алюминия и его сплавов

 

Изобретение относится к восстановлению изношенных деталей из алюминия и его сплавов, например для восстановления поджимных и подшипниковых блоков шестеренных насосов типа НШ-К. Задачей изобретения является получение более равномерной износостойкости по толщине упрочняющего покрытия детали. Способ включает наплавку в среде защитных газов, механическую обработку, упрочнение детали микродуговым оксидированием. После микродугового оксидирования деталь подвергают термообработке при 540-550^oС. Техническим результатом изобретения является то, что способ позволяет в результате термообработки снизить падение микротвердости покрытия и интенсивность его изнашивания при удалении от границы с металлом и, как следствие, на 18-20% повысить равномерную износостойкость по толщине упрочняющего покрытия детали. 1 табл.

Изобретение относится к области восстановления изношенных деталей из алюминия и его сплавов, например, для восстановления поджимных и подшипниковых блоков шестеренных насосов типа НШ-К.

Известен способ восстановления подшипниковых и уплотняющих блоков шестеренных насосов типа НШ-К. Для изготовления блоков применяют алюминиевый сплав АЛ-9. Для их восстановления используют электродуговую наплавку неплавящимся (вольфрамовым) электродом в среде аргона [1].

Однако данный способ восстановления не позволяет получить необходимую долговечность деталей.

Известен также способ восстановления изношенных деталей из алюминия и его сплавов, включающий наплавку в среде защитных газов, механическую обработку и упрочнение детали микродуговым оксидированием [2].

Однако данный способ не позволяет получить равномерную износостойкость по толщине упрочняющего покрытия детали.

Задачей предлагаемого способа является получение более равномерной износостойкости по толщине упрочняющего покрытия детали.

Для решения поставленной задачи в известном способе восстановления изношенных деталей из алюминия и его сплавов, включающем наплавку в среде защитных газов, механическую обработку, упрочнение детали микродуговым оксидированием, согласно изобретению после микродугового оксидирования деталь подвергается термообработке.

Способ осуществляют следующим образом.

Подшипниковые и уплотняющие блоки шестеренных насосов типа НШ-К, изготовленные из сплава АЛ-9, восстанавливают аргоно-дуговой наплавкой неплавящимся электродом (вольфрамовым). Наплавку ведут при следующих режимах: сила тока 90-100 А, напряжение 25 В, диаметр неплавящегося электрода - 4 мм, диаметр присадочной проволоки - 3 мм, расход защитного газа (аргона) - 9 л/мин. В качестве материала для присадочного прутка применяют сплав АМГ-5.

Наплавка ведется участками от разъема к середине детали во избежание перегрева и оплавления угловых поверхностей.

После наплавки проводится механическая обработка - расточка на горизонтально-фрезерном станке в специальном приспособлении. Режим черновой расточки: частота вращения инструмента - 880 мин^-1, глубина резания - 1,5-2 мм, подача - 0,5 мм/мин; режим чистовой расточки: частота вращения инструмента - 1200 мин^-1, глубина резания - 0,3 мм, подача - 0,1 мм/мин.

Расточку ведут до определенных размеров с учетом их увеличения при микродуговом оксидировании.

Далее осуществляют микродуговое оксидирование в щелочном электролите следующего состава: едкий калий - 1 г/л, жидкое стекло - 6 г/л. Режим обработки: плотность тока - 15 А/дм², температура электролита - 18-23^oС, продолжительность - 2 часа. Прирост размеров составляет 70-90 мкм.

Затем проводят термическую обработку упрочняющего покрытия детали, которая заключается в ее нагреве до температуры 540-550^oС и последующей выдержке в муфельной печи не менее 30 мин. При данной термообработке доля α- и γ-Al₂O₃ в покрытии увеличивается на 22-25% за счет гидроксида алюминия, который при термообработке переходит в кристаллические модификации оксида алюминия (особенно α-Al₂O₃), что приводит к увеличению микротвердости поверхностных слоев упрочняющего покрытия (см. таблицу).

Износостойкость упрочняющих покрытий деталей оценивали сравнительными испытаниями на изнашивание по методике ГОСТ 23.224-86, которые проводили на машине трения Л11-07 в течение 200 часов. Износ определяли весовым методом на весах АДВ-200М.

Результаты сравнительных испытаний упрочняющих покрытий представлены в таблице.

Как следует из таблицы, предлагаемый способ позволяет в результате термообработки снизить падение микротвердости покрытия и интенсивность его изнашивания при удалении от границы с металлом и, как следствие, на 18...20% повысить равномерную износостойкость по толщине упрочняющего покрытия детали.

Источники информации 1. Ремонт машинно-тракторного парка и восстановление деталей. Экспресс-информация, выпуск 3, АгроНИИТЭИНТО.- М., 1987. С. 12-15.

2. Патент РФ 2119420, В 23 Р 6/00, опубл. в БИ 27, 1998 - прототип.

Формула изобретения

Способ восстановления изношенных деталей из алюминия и его сплавов, включающий наплавку в среде защитных газов, механическую обработку, упрочнение детали микродуговым оксидированием, отличающийся тем, что после микродугового оксидирования деталь подвергают термообработке при температуре 540-550^oС.

РИСУНКИ

Рисунок 1