Установка снабжена устройством для автоматического напуска газа 9. Атмосфера камеры контролируется масс-спектрометром 8. Благодаря этому имеется возможность создания плазменных потоков с регулируемой долей ионов различных элементов.
2.8.4. Упрочняющая обработка покрытий
Упрочнение напыленных покрытий включает механическую, термическую и комбинированную обработку.
Высокотемпературное уплотнение покрытий заключается в приложении давления в процессе локального нагрева. Такое уплотнение позволяет назначать меньшие припуски под механическую обработку покрытий. Увеличение усилия обработки и температуры подогрева положительно влияют на структуру покрытия: трещины и поры уменьшаются или исчезают вообще.
Химико-термическая обработка покрытий (спекание) заключается в том, что детали с покрытиями помещают в печь с атмосферой, содержащей H2 и C, и выдерживают при заданной температуре.
В основе химико-термической обработки покрытий лежит восстановление оксидов и последующая карбидизация покрытий в контролируемой газовой атмосфере. В результате обработки полностью восстановливаются оксиды, исчезает слоистость и повышается содержание цементита. Введение в напыляемые железные порошки карбидообразующих материалов (Cr) повышает твердость и износостойкость покрытий.
2.9. Электроискровая обработка в процессах восстановления деталей
2.9.1. Сущность и применение процесса
Сущность процесса. Электроискровая обработка металлических поверхностей основана на использовании импульсных электрических разрядов между электродами в газовой или жидкой среде. Сущность нанесения покрытий и упрочнения поверхностей состоит в том, что в газовом промежутке между металлическими электродами происходит разрушение материала анода, а продукты эрозии переносятся на катод (заготовку). Поверхность катода также разрушается, но в меньшей степени.
Плотность мощности, передаваемой детали при искровом разряде, составляет 5·103...8·105 кВт/см2. Единичный перенос электродного материала происходит при температуре среды 5000…11000 К. Температура плазмы Т, образующейся в межэлектродном пространстве, приближенно рассчитывается по формуле:
Т = 7200 + 450 С1/3, К, (2.19)
где С – емкость накопительных конденсаторов, мкФ.
Плотность тока достигает значения 104 А/мм2. Высокая температура в канале разряда вызывает плавление фрагментов электрода и их частичное испарение. Пары металла расширяются, сбрасывают с поверхности анода расплавленный металл, который попадает в газовую среду или осаждается на катоде и затвердевает. Металл при этом не подвергается коррозии.
Вследствие кратковременности разряда (до 10 мкс) и локальности нагрева микрообъемы переносимого металла на деталь быстро охлаждаются. При определенных режимах обработки происходит сверхскоростная закалка поверхностного слоя до высокой твердости. При многократном воздействии искровых импульсов на поверхности детали формируется покрытие со свойствами, близкими к свойствам материала электрода. Толщина покрытия увеличивается с ростом содержания углерода в материале детали и энергии единичного импульса.
Производительность процесса и качество обработанной поверхности зависят как от эрозионной стойкости материалов и инструмента, так и от режима обработки.
При электроискровой обработке происходят: диффузия нанесенного материала в расплав металла восстанавливаемого элемента детали в месте разряда; образование твердых растворов и мелкодисперсных карбидов в результате быстрого затвердевания жидкой фазы и локальной закалки с большими скоростями охлаждения.
Нанесение твердых износостойких покрытий толщиной до 0,1 мм относят к упрочнению, а нанесение покрытий большей толщины – к наплавке. При восстановлении поверхностей, участвующих в трении, можно наносить покрытия толщиной до 0,25 мм, а поверхностей неподвижных соединений – до 1,5 мм. При упрочнении режущих кромок инструмента наносят покрытия толщиной до 0,1 мм.
Покрытие, нанесенное на восстанавливаемую поверхность детали, имеет прочную связь с основой, потому что его образование сопровождается химическими и диффузионными процессами.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.