Износостойкости коррозионной

посредством изменения адгезионных и повышения прочностных свойств модифицированных поверхностных слоев. Используемый подход основан на идее создания в поверхностных слоях твердосплавного материала объемной концентрации твердых растворов замещения. Цель модификации — повышение износостойкости инструмента при резании титановых сплавов - достигается тем, что после азотирования и очистки поверхности производится последовательная имплантация ионами циркония, молибдена с энергией ионов в диапазоне ? = 25^5 кэВ и дозой Ф = 5 • 1016—101Х ион/см2. Причем вначале проводят облучение ионами циркония,затем ионами молибдена и снова циркония. Кроме того, азотирование поверхности производится в диапазоне энергий 5—10 кэВ в течение 5—7 мин. Использование для имплантации ионов Zr+-Mo+-Zr+, а также Та+-Мо+-Та+ обусловлено возможностью создания твердых растворов замещения и значительной карбидо- и нитридо-образующей способностью этих металлов. Поэтому, помимо образования твердых растворов, возможно образование соответствующих соединений. Следующая операция облучения приводит к внедрению атомов Мо в более глубокие слои за счет эффекта атомов отдачи. Это обеспечивает перемешивание внедренных атомов, о чем свидетельствует совпадение концентрационных профилей (рис. 7.17) и что подтверждает наличие в поверхностном слое твердого сплава твердых растворов.

бидных и связывающей фаз на межфазных границах (контактное плавление) с образованием новых карбидных фаз, но отсутствовало полное переплавление этих фаз в приповерхностном слое. При таком выборе плотности энергии микротвердость рабочих поверхностей инструмента после облучения возрастает на 15-20%, а его износостойкость при резании - в 2-3 раза. Для дополнительного увеличения износостойкости инструмента после облучения его подвергают отжигу в вакууме при 900°С в течение 1,5-2 часов.

Промышленные марки сплавов имеют различный состав в зависимости от назначения. Сплавы с относительно низким содержанием кобальта применяются в условиях безударной нагрузки, где выгодно могут быть использованы высокие твердость и износостойкость сплава. При работе инструмента с ударом приходится пользоваться сплавами с повышенным содержанием кобальта при некоторой потере твердости и износостойкости инструмента.

повышение температуры в зоне обработки оказывает благоприятное влияние на проявление ИП и, следовательно, на увеличение износостойкости инструмента. Как видно из графиков на рис. 106— 108, наибольшее повышение износостойкости было получено при У! = 25,1 м/мин. Следует отметить также, что при увеличении скорости резания прочность осадка и его сцепление с передней и задней поверхностями сверла возрастают.

зовании водных растворов сульфата меди. Так, в одном из опытов спиральным сверлом d = 10 мм из быстрорежущей стали Р6М5 обрабатывалась заготовка из стали 40Х, твердостью НВ 207. В заготовке последовательно сверлили отверстия на глубину / == 3d = 30 мм при v = 30 м/дган, s = 0,1 мм/об. За критическую величину фаски износа было принято значение h = 0,8 мм. При сверлении с подачей в зону резания в качестве смазочно-охлаждающей жидкости 5%-ной водной эмульсии на основе эмульсола ЭГТ фаска износа А = 0,8 мм была получена по окончании обработки 17 отверстий. При сверлении с применением в качестве рабочей жидкости водного раствора сульфата меди (концентрацией 20 г/л), с добавлением в качестве ПАВ олеиновой кислоты (0,5 об. %) износ h = 0,8 мм был достигнут после обработки лишь 50-го отверстия. Таким образом, в данном случае было получено повышение износостойкости инструмента приблизительно в 3 раза.

Промышленные марки сплавов имеют различный состав в зависимости от назначения. Сплавы с относительно низким содержанием кобальта применяются в условиях безударной нагрузки, где выгодно могут быть использованы высокие твердость и износостойкость сплава. При работе инструмента с ударом приходится пользоваться сплавами с повышенным содержанием кобальта при некоторой потере твердости и износостойкости инструмента.

повышение износостойкости инструмента для снижения удельных затрат его в себестоимости продукции;

Проблемам повышения износостойкости инструмента уделяют большое внимание металлурги, технологи-машиностроители, инструментальщики и экономисты. Повышение износостойкости режущих инструментов дает возможность увеличить оптимальные скорости резания, повысить производительность труда. Повышение износостойкости штампов делает экономически целесообразным уменьшение предельных допусков на износ формообразующих поверхностей и тем самым обеспечивает повышение точности штамповок и уменьшение припусков на механическую обработку.

В заключение отметим, что резьбу сверхвысокопрочных болтов накатывают с подогревом заготовок (с целью повышения износостойкости инструмента), хотя при этом несколько снижается сопротивление соединений усталости.

При ионно-плазменном напылении плазма металла конденсируется на поверхности инструмента при одновременном прохождении плазмо-химической реакции с образованием тугоплавкого соединения. Предварительного подогрева основы не требуется. Твердые сплавы с ионно-плазменными покрытиями используются в тяжелых условиях прерывистого резания. Высокая эффективность применения этих покрытий объясняется сохранением прочности твердых сплавов после нанесения покрытий в отличие от метода CVD, а также возможностью получения покрытий значительной толщины. При ионно-плазменном напылении достигается наибольший прирост износостойкости инструмента по сравнению с другими методами нанесения покрытий.

Инструментальные стали предназначены для изготовления режущего, измерительного инструмента и штампов холодного и горячего деформирования. Основные свойства, которые необходимы для инструмента, — износостойкость и теплостойкость. Для обеспечения износостойкости инструмента необходима высокая поверхностная твердость, а для сохранения формы инструмента (смятия и выкрашивания рабочих кромок) сталь должна

Объектом стандартизации надежности могут быть, во-первых, материалы, образцы, заготовки, детали, для которых характерна надежность функционирования. Поэтому соответствующие стандарты относятся к прочности, износостойкости, коррозионной стойкости и другим показателям сопротивляемости изделия внешним воздействиям. Во-вторых, системы, машины, агрегаты, механизмы, в которых основную роль играет параметрическая надежность.

Кроме указанных выше способов упрочнения в практике машиностроения для повышения износостойкости, коррозионной стойкости и других эксплуатационных свойств широко используются наплавка, металлизация распылением, гальванические и неметаллические покрытия.

Там, где конструктор или дизайнер не может осуществить свои эстетические замыслы выбором одного материала для всей детали, он может использовать сочетание разных материалов; например, основной дешевый материал детали или изделия он может облицевать на внешних или функциональных поверхностях другим материалом. Чаще всего такое комбинирование материалов вынуждается соображениями экономии, особенно, когда речь идет о дорогих или труднодоступных материалах, когда выбор материала обусловлен необходимостью обеспечения требуемой прочности, износостойкости, коррозионной стойкости и т. д.

Диффузионное хромирование. Поверхностное насыщение готовых деталей хромом применяют для повышения их твердости, износостойкости, коррозионной стойкости и жаростойкости [36].

Химико-термические методы упрочнения поверхности для повышения износостойкости за счет увеличения поверхностной твердости (цементация, азотирование, цианирование, борирование и др. процессы) весьма эффективны для повышения сопротивления абразивному изнашиванию. Для улучшения противозадирных свойств создаются (посредством сульфиди-рования, сульфо-цианирования, селенирования, азотирования) тонкие поверхностные слои, обогащенные химическими соединениями, предотвращающими схватывание и задир при трении.. Большой эффект получается при использовании метода карбонитрации. Широко применяются электрохимические методы нанесения покрытий Al, Pb, Sn, Ag, Аи и др. При восстановлении деталей (в ремонте) используется электролитическое хромирование, никелирование, железнение и др. Значительная часть технологических задач, связанных с необходимостью повышения износостойкости, коррозионной стойкости, жаропрочности, восстановительного ремонта и др. решается при использовании методов металлизации напылением, включающих газоплазменную металлизацию, электродуговую, плазменную, высокочастотную индукционную металлизацию и детонационное напыление покрытий — наносятся металлы и сплавы, оксиды, карбиды, бориды, стекло, фосфор, органические материалы. Плазменное напыление используют для нанесения тугоплавких покрытий: окиси алюминия, вольфрама, молибдена, ниобия, интерметаллидов, силицидов, карбидов, боридов и др. Детонационное напыление имеет преимущество в связи с незначительным нагревом покрываемой детали и распыляемых частиц. В последнее время активно развиваются методы нанесения износостойких покрытий в вакууме: катодное распыление, термическое напыление, ионное осаждение. В зависимости от реакционной способности газовой среды методы напыления

Закалка стали — процесс термической обработки, обусловливающий получение структур аустенита, мартенсита, троостита. Применяется для отливок, поковок, штамповок и механически обработанных деталей с целью повышения твердости, получения требуемых физико-механических свойств, улучшения специальных физических и химических свойств (высокие характеристики прочности, износостойкости, коррозионной стойкости, магнитных и электрических свойств).

Азотирование — процесс химико-термической обработки, обусловливающий насыщение поверхностного слоя стали азотом с целью повышения твердости (до Нп = 1150) и прочности поверхностного слоя, повышения износостойкости, коррозионной стойкости и усталостной прочности детали.

В ряде случаев размеры деталей, а в связи с этим запасы прочности и допускаемые напряжения определяются из условий обеспечения необходимой жесткости деталей и узлов, из условий сопротивления вибрационным воздействиям, из соображений износостойкости, коррозионной стойкости и т. д. Далее приводятся более подробные данные о коэффициентах пт, пк, пв, соответствующих п2, связанных главным образом с особенностями механических свойств и технологии изготовления деталей.

В ряде случаев размеры деталей, а в связи с этим запасы прочности и допускаемые напряжения, определяются, из условий обеспечения необходимой жесткости деталей и узлов, из условий сопротивления вибрационным воздействиям, из соображений износостойкости, коррозионной стойкости и т. д. Далее приводятся более подробные данные о

Способы упрочнения. Под упрочнением поверхности деталей машин понимают специальную обработку, предназначенную для получения определенного качества рабочих поверхностей деталей с целью . повышения их эксплуатационных свойств (износостойкости, коррозионной стойкости, эрозионной стойкости, усталостной прочности и др.).

Химико-термическая обработка является одним из способов изменения химического состава стали и предназначена для придания поверхностным слоям деталей машин требуемых физико-механических свойств: повышенных износостойкости, коррозионной стойкости, окалино- и жаростойкости. Производится химико-термическая обработка путем нагрева детали в специальной среде (карбюризаторе) до определенной температуры, выдержки при этой температуре и охлаждения. При этом происходит насыщение поверхностного слоя активным элементом (хромом, азотом, углеродом, алюминием и т. п.), в результате чего изменяются 'физико-механические свойства материала обрабатываемой детали: износостойкость, жаростойкость, коррозионная устойчивость и т. п.