RU2338625C1 - Method for induction deposition on steel part - Google Patents

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: deposition blend material is applied onto the part surface and the part is heated by HF induction currents note that, prior to applying the aforesaid deposition blend material, the part surface is alloyed with tungsten and cobalt to the depth of 0.1 to 0.3 mm.

EFFECT: higher quality of deposition.

1 tbl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к области упрочнения рабочих органов, работающих в условиях интенсивного изнашивания, и может быть использовано в сельхозмашиностроении, горнодобывающей промышленности, дорожном строительстве, ремонте техники.The invention relates to the field of hardening of working bodies working in conditions of intensive wear, and can be used in agricultural machinery, mining, road construction, repair of equipment.

Известен способ индукционной наплавки, включающий нанесение на упрочняемую поверхность заготовки (детали) ровным слоем наплавочной шихты, состоящей из твердого сплава и флюса, затем участок с шихтой помещают в индуктор высокочастотного нагрева, после его включения электромагнитное поле, передаваемое через индуктор, нагревает поверхность детали, тепло передается шихте, которая расплавляется. Расплав затвердевает, образуя наплавленный слой заданной толщины (Индукционная наплавка износостойких сплавов. Сборник статей. Под общей редакцией Ткачева В.Н. Ростов-на-Дону, ОНТН, 1963, с.41-42). Недостатком указанного способа индукционной наплавки состоит в том, что наплавленный твердый сплав содержит доэвтектическую структуру. Она имеет пониженную износостойкость, например, по сравнению с эвтектической, почти в два раза.A known method of induction surfacing, including applying to the hardened surface of the workpiece (part) with an even layer of surfacing charge, consisting of a hard alloy and flux, then the section with the charge is placed in the high-frequency heating inductor, after it is turned on, the electromagnetic field transmitted through the inductor heats the surface of the part, heat is transferred to the charge, which melts. The melt solidifies, forming a deposited layer of a given thickness (Induction surfacing of wear-resistant alloys. Collection of articles. Under the general editorship of Tkachev VN Rostov-on-Don, ONTN, 1963, p.41-42). The disadvantage of this method of induction surfacing is that the deposited hard alloy contains a hypereutectic structure. It has reduced wear resistance, for example, in comparison with the eutectic, almost twice.

Наиболее близким по своей технической сущности является способ индукционной наплавки, заключающийся в том, что на упрочняемую поверхность наносится паста из твердого сплава, замешанного на связующих материалах (И.А.Ниловский. Из опыта работы по изысканию способов повышения износостойкости лемехов и других деталей сельскохозяйственных машин. В сб. Повышение долговечности лемехов. М., Машгиз, 1956, с.203).The closest in its technical essence is the method of induction surfacing, which consists in the fact that a paste of hard alloy mixed with binder materials is applied to the hardened surface (I. A. Nilovsky. From experience in finding ways to increase the wear resistance of plowshares and other parts of agricultural machines In Sat. Increasing the durability of plowshares. M., Mashgiz, 1956, p.203).

Недостаток этого способа состоит в том, что время расплавления увеличивается из-за жидких, составляющей шихты и в наплавленном слое образуются газовые пузыри.The disadvantage of this method is that the melting time increases due to liquid constituents of the charge and gas bubbles form in the deposited layer.

Задачей, решаемой изобретением, является повышение износостойкости наплавленного слоя при индукционной наплавке.The problem solved by the invention is to increase the wear resistance of the deposited layer during induction surfacing.

Настоящая задача решается тем, что в способе индукционной наплавки стальной детали, при котором на поверхность детали насыпают наплавочную шихту и нагревают деталь токами высокой частоты, перед насыпанием наплавочной шихты поверхность детали легируют вольфрамом и кобальтом на глубину 0,1-0,3 мм.The present problem is solved by the fact that in the method of induction surfacing of a steel part, in which a surfacing charge is poured onto the part surface and the part is heated by high frequency currents, before the surfacing charge is poured, the part surface is alloyed with tungsten and cobalt to a depth of 0.1-0.3 mm.

На фиг.1 дана схема нанесения вольфрама и кобальта электроискровым методом.Figure 1 is a diagram of the deposition of tungsten and cobalt by the electric spark method.

На фиг.2 - схема насыпки наплавочной шихтой.Figure 2 - scheme of filling surfacing mixture.

На фиг.3 - схема вырезки образцов из заготовки.Figure 3 - scheme of cutting samples from the workpiece.

На фиг.4 - эталон-образец без легирования поверхности основного металла.Figure 4 - reference sample without alloying the surface of the base metal.

На фиг.5 - образец, наплавленный индукционной наплавкой, после легирования поверхности.Figure 5 - sample deposited by induction surfacing, after alloying the surface.

На схемах показан элемент 1, нанесенный электроискровым методом, элемент 2 насыпки наплавочной шихтой, элемент 3 с нанесенным вольфрамом и кобальтом электроискровым способом и наплавленным слоем индукционной наплавки, элемент 4, являющийся контрольным образцом, наплавленным индукционной наплавкой.The diagrams show an element 1 deposited by the electric spark method, an element 2 sprinkled with a surfacing charge, an element 3 with a deposited tungsten and cobalt electric spark method and a deposited layer of induction surfacing, element 4, which is a control sample deposited by induction surfacing.

Способ осуществляется следующим образом: из проката сталь 65Г вырезали заготовки 100×60×6 мм в количестве 24 шт.и разделили их на 4 партии по 6 шт.в каждой.The method is as follows: from steel 65G, blanks of 100 × 60 × 6 mm were cut in an amount of 24 pieces and divided into 4 lots of 6 pieces in each.

Все заготовки подвергали насыщению вольфрамом, кобальтом на разную глубину 0,08; 0,1; 0,2; 0,3; 0,4 мм по схеме, приведенной на фиг.1.All blanks were subjected to saturation with tungsten, cobalt at different depths of 0.08; 0.1; 0.2; 0.3; 0.4 mm according to the scheme shown in figure 1.

Затем на упрочненную поверхность насыпали наплавочную шихту (фиг.2), состоящую из твердого сплава ПС-14-80-85% и флюса 15% толщиной 3 мм. Подготовленный образец помещали в индуктор и нагревали высокочастотным генератором на средних режимах.Then, on the hardened surface was poured surfacing charge (figure 2), consisting of a hard alloy PS-14-80-85% and flux 15% with a thickness of 3 mm The prepared sample was placed in an inductor and heated by a high-frequency generator in medium conditions.

После затвердевания сплава из заготовок вырезали по два темплета с каждой заготовки для проведения металлографических исследований (фиг.3).After solidification of the alloy from the blanks, two templates were cut from each blank for metallographic studies (Fig. 3).

Результаты исследований сведены в таблицуThe research results are summarized in table

№No. Глубина легирования заготовки, ммDepth of doping of the workpiece, mm Размер доэвтектической зоныThe size of the hypereutectic zone 1one 0,080.08 0,30.3 22 0,10.1 НетNo 33 0,20.2 НетNo 4four 0,30.3 НетNo 55 0,40.4 НетNo 66 Без легирования образец-эталонNo doping reference sample 1,21,2

В опыте 1 количество легирующих элементов недостаточно для полного подавления образования доэвтектической структуры.In experiment 1, the number of alloying elements is insufficient to completely suppress the formation of a hypereutectic structure.

Глубина насыщения (более 0,4 мм) нецелесообразно насыщать химическими элементами из-за увеличения расхода легирующих элементов, продолжительности времени, кроме того, эффект легирования увеличивается незначительно.The depth of saturation (more than 0.4 mm) is impractical to saturate with chemical elements due to an increase in the consumption of alloying elements, the length of time, in addition, the doping effect increases slightly.

Образец №6 наплавляем, без поверхностного легирования размер доэвтектической структуры составлял 1,15-1,25 мм - 1,2 мм.Sample No. 6 is surfaced, without surface alloying, the size of the hypereutectic structure was 1.15-1.25 mm - 1.2 mm.

Структуры наплавленного слоя, легированного кобальтом и вольфрамом, приведены на фиг.4, а на фиг.5 - без легирования.The structure of the deposited layer doped with cobalt and tungsten is shown in figure 4, and in figure 5 - without alloying.

Таким образом, при легировании наплавляемой поверхности вольфрамом и кобальтом на глубину 0,1-0,3 достигается эффект подавления роста доэвтектической структуры.Thus, when alloying the deposited surface with tungsten and cobalt to a depth of 0.1-0.3, the effect of suppressing the growth of the hypereutectic structure is achieved.

Claims (1)

Способ индукционной наплавки стальной детали, при котором на поверхность детали насыпают наплавочную шихту и нагревают деталь токами высокой частоты, отличающийся тем, что перед насыпанием наплавочной шихты поверхность детали легируют вольфрамом и кобальтом на глубину 0,1-0,3 мм.The method of induction surfacing of a steel part, in which a surfacing charge is poured onto the surface of the part and the part is heated by high-frequency currents, characterized in that prior to pouring the surfacing charge, the part surface is alloyed with tungsten and cobalt to a depth of 0.1-0.3 mm.

Images