close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY16550

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2012.12.30
(12)
(51) МПК
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
BY (11) 16550
(13) C1
(19)
C 23C 4/10 (2006.01)
C 23C 8/72 (2006.01)
B 23B 27/00 (2006.01)
СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ НА РЕЖУЩЕМ
ИНСТРУМЕНТЕ ИЗНОСОСТОЙКОГО ПОКРЫТИЯ
(21) Номер заявки: a 20100610
(22) 2010.04.22
(43) 2010.10.30
(71) Заявитель: Белорусский государственный университет (BY)
(72) Авторы: Калин Александр Васильевич; Углов Владимир Васильевич;
Русальский Дмитрий Петрович; Подсобей Григорий Захарович; Жилко
Любовь Владимировна (BY)
(73) Патентообладатель: Белорусский государственный университет (BY)
(56) US 4820591, 1989.
RU 43878 U1, 2005.
SU 1812235 A1, 1993.
JP 06093367 A, 1994.
US 2002/136933 A1.
SU 1125289 A, 1984.
BY 16550 C1 2012.12.30
(57)
Способ формирования на режущем инструменте из твердого сплава износостойкого
покрытия, заключающийся в том, что на инструмент наносят покрытие из карбоборонитрида тугоплавкого металла, помещают инструмент с нанесенным покрытием в порошок
тиомочевины, нагревают до 110-175 °С и выдерживают в течение 4-6 часов.
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для
повышения износостойкости рабочих поверхностей, преимущественно деревообрабатывающих режущих инструментов.
Известен режущий инструмент с многослойным покрытием [1], содержащий инструментальную основу и нанесенное на нее трехслойное износостойкое ионно-плазменное
покрытие, в качестве нижнего слоя которого используют соединение титана и химического элемента; в качестве промежуточного слоя - нитрид или карбонитрид титана и химического элемента; в качестве верхнего - такой же материал, как и материал промежуточного
слоя, но легированный кремнием. Известный режущий инструмент не обеспечивает достаточной работоспособности из-за низкой прочности сцепления между слоями и коррозионной стойкости покрытия.
Известен также способ формирования коррозионно-стойкого покрытия на металлическом изделии [2], включающий нанесение покрытия из тугоплавкого металла (Nb, Ta, Mo,
W, Ti, Zr, Ha, V или Cr) и его сульфидизацию. Известный способ обеспечивает повышение
коррозионной стойкости поверхности изделия, однако имеет недостаточную износостойкость покрытия.
Задачей изобретения является повышение износостойкости и коррозионной стойкости
режущего инструмента за счет формирования более износостойких карбоборонитридных
соединений тугоплавких металлов, их дисперсного упрочнения сульфидными соединениями и уплотнения микроструктуры покрытия.
Задача решается тем, что на инструмент из твердого сплава наносят покрытие из карбоборонитрида тугоплавкого металла, помещают инструмент с нанесенным покрытием в
порошок тиомочевины, нагревают до 110-175 °С и выдерживают в течение 4-6 часов.
BY 16550 C1 2012.12.30
Использование карбоборонитридов тугоплавких металлов обеспечивает более высокую
твердость, износо- и коррозионную стойкость, и эти свойства повышаются при их сульфационировании в порошке тиомочевины. Экспериментально установленные температурные и
временные режимы обеспечивают оптимальные процессы сульфационирования покрытия.
Режущий инструмент с покрытием, полученным по предлагаемому способу, особенно
эффективен в деревообработке, где на процесс резания и износ инструмента влияют такие
факторы, как повышенные влажность и температура, наличие в древесине агрессивных
сред, а при обработке древесно-стружечных плит (в том числе и ламинированных) - присутствие полимеризованных формальдегидных смол.
Способ осуществляют следующим образом.
На обрабатываемый режущий инструмент (фрезерные ножи из твердого сплава ВК6)
наносят покрытие из карбоборонитрида молибдена вакуумно-дуговым осаждением. Инструмент помещают в порошок тиомочевины, нагревают до температуры 110-175 °С и
выдерживают в течение 4-6 часов. Это приводит к диффузионному насыщению поверхностного слоя атомами серы, азота и углерода (сульфационированию), дополнительному
формированию внутри покрытия частиц нитридов, карбидов и сульфидов, а также встраиванию внедренных атомов в решетку ранее созданных частиц нитридов, карбидов, боридов с
формированием более термостабильных и износостойких соединений карбонитридов,
карбоборидов и т.п., что приводит к заполнению пор на границе раздела зерен, уплотнению
структуры покрытия и, как следствие, возрастанию износо- и коррозионной стойкости.
Идентичные фрезерные ножи из твердого сплава обрабатывали по известному способу
(прототипу). На ножи наносили покрытие молибдена вакуумно-дуговым осаждением. Инструмент помещали в камеру, заполненную газовой смесью 90 % H2S / 1 % NaCl / CO2 при
температуре 95 °С и выдерживали 6 часов.
В таблице приведены результаты испытаний режущих ножей, обработанных по известному способу, предлагаемому способу, и инструмента без износостойкого покрытия.
Испытания проводили фрезерованием древесно-стружечных двусторонне-ламинированных плит толщиной 16 мм на фрезере Makita 3612C с двумя режущими ножами из сплава
ВК6 и с теми же ножами, обработанными по известному способу и по предлагаемому способу. При испытаниях определялась суммарная длина обработанных изделий до полного
износа режущих ножей. В таблице указана коррозионная стойкость ножей, обработанных
по предлагаемому и известному способу. Коррозионные испытания проводились путем
выдерживания ножей в одномолярном сернокислом (H2SO4) растворе при температуре
20 °С в течение 30 минут. Коррозионная стойкость определялась по количеству пор, образовавшихся на поверхности ножей. Как видно из приведенных в таблице данных, износостойкость режущего инструмента, обработанного по предлагаемому способу, на 21 %
выше в сравнении с инструментом, обработанным по известному способу, и на 39 % выше
в сравнении с инструментом без износостойкого покрытия. Коррозионная стойкость при
этом увеличилась в 1,2 раза в сравнении с инструментом, обработанным по известному
способу, и в 2,4 раза в сравнении с инструментом без износостойкого покрытия.
Результаты испытаний режущих ножей
Суммарная длина
обработанных
изделий до
Наименование режущих ножей
полного износа ножей, м
Необработанные ножи
79,0
Ножи, обработанные по известному способу
90,7
(по прототипу)
Ножи, обработанные по предлагаемому
109,8
способу
2
Относительная
коррозионная
стойкость
1 (136 пор/см2)
2,0 (67 пор/см2)
2,4 (56 пор/см2)
BY 16550 C1 2012.12.30
Источники информации:
1. RU 43878 U1, 2005.
2. US 4820591, 1989.
3. SU 1812235 A1, 1993.
4. JP 06093367 A, 1994.
5. US 2002/136933 A1.
6. SU 1125289 A, 1984.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
3
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
75 Кб
Теги
патент, by16550
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа