RU2132267C1 - Способ дробеструйной обработки изделий - Google Patents
Способ дробеструйной обработки изделий Download PDFInfo
- Publication number
- RU2132267C1 RU2132267C1 RU98102490A RU98102490A RU2132267C1 RU 2132267 C1 RU2132267 C1 RU 2132267C1 RU 98102490 A RU98102490 A RU 98102490A RU 98102490 A RU98102490 A RU 98102490A RU 2132267 C1 RU2132267 C1 RU 2132267C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- shot
- blasting
- steel
- articles
- amplitude
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 8
- 238000005422 blasting Methods 0.000 title abstract description 10
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229910000669 Chrome steel Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000005480 shot peening Methods 0.000 claims description 2
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 claims description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 3
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 238000007751 thermal spraying Methods 0.000 abstract description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000005552 hardfacing Methods 0.000 abstract 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 7
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 7
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 7
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 6
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 4
- 239000003082 abrasive agent Substances 0.000 description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 230000007847 structural defect Effects 0.000 description 2
- 238000005411 Van der Waals force Methods 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 1
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
Abstract
Изобретение относится к обработке изделий дробью и может быть использовано преимущественно для подготовки поверхности стальных деталей к газотермическому напылению, а также для очистки изделий от окалины, их упрочнения и создания коррозионной защиты. Дробеструйную обработку поверхности ведут в несколько этапов, на каждом из которых применяют разную дробь. После обработки поверхности стальной дробью ее дополнительно обрабатывают дробью из хромистой стали, которой сообщают колебательное движение посредством ультразвуковых колебаний с частотой 19 - 20 кГц и амплитудой 55 - 70 мкм. В результате достигается, например, повышение прочности сцепления газотермических покрытий с подложкой. 2 ил., 3 табл.
Description
Изобретение относится к обработке изделий дробью и может быть использовано преимущественно для подготовки поверхности стальных деталей к газотермическому напылению, очистки от окалины, упрочнения металлических изделий и создания коррозионной защиты.
Известен способ дробеструйной обработки деталей, при котором обработку поверхности ведут в несколько этапов, на каждом из которых применяют разную дробь, причем на первом этапе на поверхность воздействуют стальной дробью (см. авт. св. N 1266720, B 24 C 1/10, 30.10.86).
Недостаток известного способа заключается в том, что он способствует снижению адгезионной прочности газотермических покрытий.
Изобретение направлено на повышение прочности сцепления газотермических покрытий с подложкой (адгезии).
Это достигается тем, что поверхность после обработки стальной дробью обрабатывают дробью из хромистой стали, которой сообщают колебательное движение посредством ультразвуковых колебаний частотой 19-20 кГц и амплитудой 55-70 мкм.
Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявленный способ отличается от известного тем, что при его реализации поверхность после обработки стальной дробью обрабатывают дробью из хромистой стали, которой сообщают колебательное движение посредством ультразвуковых колебаний частотой 19-20 кГц и амплитудой 55-70 мкм. Это обеспечивает образование на поверхности обрабатываемой детали слоя хрома равномерной толщины, обладающего высокой адгезионной прочностью к основе, высокой диффузионной подвижностью и способствующего увеличению адгезионной прочности газотермического покрытия.
Заявленный способ дробеструйной обработки изделий соответствует категории "новизна" и позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "существенное отличие".
На фиг. 1 изображена схема дробеструйной обработки.
На фиг. 2 изображена схема ультразвуковой обработки.
На первом этапе проводят пневмодробеструйную обработку изделия стальной дробью. При этом поверхностный слой изделия в результате силового воздействия дробинок подвергается пластической деформации. Происходит развитие рельефа, насыщение его структурными дефектами. Это способствует увеличению энергии поверхностных атомов и скорости их диффузии в процессе химического взаимодействия с расплавленной частицей.
На втором этапе проводят ультразвуковую обработку поверхности изделия дробью из хромистой стали. При контакте с поверхностью изделия дробь из хромистой стали деформируется. Ультразвуковые колебания вызывают образование в материале дроби и обрабатываемого изделия структурных дефектов и неоднородностей. Последние способствуют увеличению диффузионной подвижности поверхностных атомов и зарождению очагов диффузионной связи материала дроби с обрабатываемой поверхностью. В результате этого обрабатываемая поверхность покрывается слоем хрома толщиной 250-300 ангстрем. Хром на обрабатываемой поверхности удерживается за счет сил механического зацепления, невалентных сил взаимодействия (типа сил Ван-дер-Ваальса) и частично химических сил связи.
При газотермическом напылении адгезионная прочность покрытия с подложкой во многом зависит от глубины взаимного диффузионного проникновения атомов расплавленной частицы и напыляемой поверхности. Хром обладает большим коэффициентом диффузии, нежели алюминий (табл. 1, 2). Поэтому при контакте с расплавленной частицей атомы хрома продиффундируют в покрытие и подложку на большую глубину, обеспечивая более прочную адгезионную связь.
Обработка изделия с амплитудой менее 55-70 мкм при частоте 19-20 кГц приводит к снижению шероховатости обрабатываемой поверхности, что отрицательно влияет на адгезионную прочность газотермических покрытий.
Увеличение амплитуды колебаний выше 70 мкм при указанной амплитуде приводит к выгоранию хрома и других легирующих элементов материала абразива. Это влечет за собой снижение адгезионной прочности получаемого покрытия и увеличение расхода абразивного материала.
Пример. Исследования проводились на стальных образцах, вырезанных из коренных шеек коленчатого вала двигателя ЗИЛ 130.
Дробеструйную обработку образцов осуществляли на пневмодробеструйной установке с эжекционными сопловыми форсунками при давлении сжатого воздуха 0,5 - 0,6 МПа. В качестве абразива использовали стальную дробь ДСК (ГОСТ 11964-81 E).
После дробеструйной проводили ультразвуковую обработку. Для этого включали ультразвуковой генератор марки УЗГ 10-22, вырабатывающий электрические колебания частотой 11-20 кГц, которые предавались на магнитострикционный преобразователь 3 марки ПМС 15А-18, где преобразовывались из электрических колебаний в механические. Далее колебания передавались на ультразвуковой инструмент - концентратор 5, который передавал циклическую нагрузку на абразивный материал и обрабатываемую деталь. В качестве абразива при ультразвуковой обработке применялась дробь, изготовленная из тонкого листа хромистой стали 15Х28 (ГОСТ 5582-75).
Оценку качества обработки образцов проводили по величине адгезионной прочности плазменного покрытия (порошок ПН85Ю15) при отрыве по нормали. При этом толщина напыленного слоя составляла 0,8 мм, время между обработкой и напылением 1 мин.
Технологические варианты обработки образцов и соответствующие им значения адгезионной прочности представлены в табл. 3. Анализ результатов показывает, что наилучшие значения показателей адгезионной прочности получены по варианту 11. Это позволяет считать этот вариант наиболее рациональным для реализации предлагаемого способа дробеструйной обработки.
Claims (1)
- Способ дробеструйной обработки изделий, при котором обработку поверхности ведут в несколько этапов, на каждом из которых применяют разную дробь, причем на первом этапе на поверхность воздействуют стальной дробью, отличающийся тем, что поверхность после обработки стальной дробью обрабатывают дробью из хромистой стали, которой сообщают колебательное движение посредством ультразвуковых колебаний частотой 19-20 кГц и амплитудой 55-70 мкм.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98102490A RU2132267C1 (ru) | 1998-02-10 | 1998-02-10 | Способ дробеструйной обработки изделий |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98102490A RU2132267C1 (ru) | 1998-02-10 | 1998-02-10 | Способ дробеструйной обработки изделий |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2132267C1 true RU2132267C1 (ru) | 1999-06-27 |
Family
ID=20202170
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU98102490A RU2132267C1 (ru) | 1998-02-10 | 1998-02-10 | Способ дробеструйной обработки изделий |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2132267C1 (ru) |
-
1998
- 1998-02-10 RU RU98102490A patent/RU2132267C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Одинцов Л.Г. Упрочнение и отделка деталей поверхностным пластическим деформированием. - М.: Машиностроение, 1987, с.260-268. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Mellali et al. | Alumina grit blasting parameters for surface preparation in the plasma spraying operation | |
| CN109913869A (zh) | 一种基于振动辅助超高速激光熔覆技术制备熔覆层的方法 | |
| CN106929778A (zh) | 基于超音速微粒轰击和豪克能的金属材料表面纳米化方法 | |
| RU2625618C1 (ru) | Способ получения многослойного композитного покрытия | |
| CN100519773C (zh) | 超声波高能表面机械加工的金属件表面纳米化方法 | |
| RU2205897C1 (ru) | Способ нанесения покрытий | |
| RU2132267C1 (ru) | Способ дробеструйной обработки изделий | |
| JP5439750B2 (ja) | 被覆部材の製造方法および被覆部材 | |
| US20220356583A1 (en) | Post-treatment via ultrasonic consolidation of spray coatings | |
| JP2010144224A (ja) | 金属皮膜の改質処理方法及びアルミ基合金積層体 | |
| US5573390A (en) | Coated sliding material | |
| CN115627471B (zh) | 一种金属表面碳化钨强化涂层的制备方法 | |
| RU2087583C1 (ru) | Способ дробеструйной обработки изделий | |
| Maurer et al. | Surface refinement of metal foams | |
| JP2020076146A (ja) | 金属ガラス粒子が衝突した基板においてピーニングと成膜とを同時に行う動的衝撃方法 | |
| RU2132402C1 (ru) | Способ подготовки поверхности для плазменного покрытия | |
| RU2605717C1 (ru) | Способ получения многослойных композитных покрытий | |
| JP2002069605A (ja) | 鉄系基材の硬質化表面処理方法 | |
| CN113774373A (zh) | 一种同步超声喷丸辅助制备无缺陷耐磨蚀涂层的方法 | |
| RU2804900C1 (ru) | Способ получения покрытия на внутренней поверхности полой детали с использованием электрического взрыва проводника | |
| RU2805093C1 (ru) | Способ получения покрытия на внутренней поверхности полой детали с использованием электрического взрыва проводника | |
| RU2828669C1 (ru) | Способ нанесения твердого антифрикционного покрытия | |
| RU2804901C1 (ru) | Способ получения покрытия на внутренней поверхности полой детали с использованием электрического взрыва проводника | |
| RU2754622C1 (ru) | Способ обработки поверхности плоских деталей из сплавов титана | |
| RU2090312C1 (ru) | Способ получения покрытий на изделия из твердых сплавов |