close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY16881

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2013.02.28
(12)
(51) МПК
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
C 23C 14/36
C 23C 14/48
C 23C 8/00
(2006.01)
(2006.01)
(2006.01)
СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ЛИГАТУРЫ
(21) Номер заявки: a 20110031
(22) 2011.01.10
(43) 2012.08.30
(71) Заявитель: Государственное учреждение высшего профессионального
образования
"БелорусскоРоссийский университет" (BY)
(72) Авторы: Логвин Владимир Александрович; Мрочек Жорж Адамович; Логвина Екатерина Владимировна (BY)
BY 16881 C1 2013.02.28
BY (11) 16881
(13) C1
(19)
(73) Патентообладатель: Государственное
учреждение высшего профессионального образования "Белорусско-Российский университет" (BY)
(56) ЯЩЕРИЦЫН П.И. и др. Основы резания материалов и режущий инструмент. - Минск: Вышэйшая школа,
1981. - С. 31.
BY 10597 С1, 2008.
RU 2215810 С2, 2003.
RU 2232827 С1, 2004.
SU 1699588 A1, 1991.
SU 291979, 1971.
JP 2008/115422 A.
ХОДЫРЕВ В.И. и др. //Вестник Могилевского государственного технического университета. - 2002. - № 2(3). С. 159-163.
(57)
Способ подготовки лигатуры, заключающийся в том, что лигатуру измельчают и/или
смешивают, помещают лигатуру в контейнер, который закрепляют на вибраторе, установленном в вакуумной камере на катоде, осуществляют откачку воздуха из вакуумной камеры до разрежения 0,13-13,3 Па, создают между катодом и анодом, подключенными к
источнику пульсирующего напряжения и расположенными на расстоянии 400-700 мм,
напряжение 1,5 кВ и плотность тока 0,05-2 А/м2, постепенно повышают напряжение между катодом и анодом до возбуждения самостоятельного тлеющего разряда с образованием
BY 16881 C1 2013.02.28
шаровидного светящегося облака плазмы на торце анода, выдерживают, встряхивая вибратором контейнер с лигатурой, в течение 20-90 минут, в процессе обработки поддерживают пульсацию напряжения в пределах 10-400 Гц.
Изобретение относится к нанесению покрытий диодным распылением материала с
помощью разряда и ионным внедрением и может использоваться в авиационной, приборостроительной, машиностроительной промышленности.
Известны способы активации поверхностных слоев изделий с повышением адгезии из
различных материалов, заключающиеся в том, что под воздействием высокочастотной
ультразвуковой энергии происходит возрастание энергетического уровня материала изделия, способствующего измельчению зерна [1, 2].
Данные способы имеют низкую производительность и значительные энергозатраты
при осуществлении, так как необходимо подвергать высокочастотной ультразвуковой обработке уже изделие.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам является
способ, включающий измельчение и/или смешивание и воздействие излучения [3].
Данный способ, принятый за прототип, для осуществления процесса предполагает
наличие более высокого потенциала между катодом и анодом, нагрева до высоких температур и большего времени выдержки изделий под действием потенциала.
Задачей данного изобретения является снижение энергозатрат и сокращение времени
активации поверхностных слоев мелкодисперсных частиц лигатуры и материалов с повышением адгезии при диффузионных процессах, протекающих при спекании или при
помещении их в расплавы для модификации.
Указанная задача решается благодаря тому, что в способе подготовки лигатуры лигатуру измельчают и/или смешивают, помещают лигатуру в контейнер, который закрепляют
на вибраторе, установленном в вакуумной камере на катоде, осуществляют откачку воздуха из вакуумной камеры до разрежения 0,13-13,3 Па, создают между катодом и анодом,
подключенными к источнику пульсирующего напряжения и расположенными на расстоянии 400-700 мм, напряжение 1,5 кВ и плотность тока 0,05-2 А/м2, постепенно повышают
напряжение между катодом и анодом до возбуждения самостоятельного тлеющего разряда с образованием шаровидного светящегося облака плазмы на торце анода, выдерживают, встряхивая вибратором контейнер с лигатурой, в течение 20-90 минут, в процессе
обработки поддерживают пульсацию напряжения в пределах 10-400 Гц.
Известно, что при пульсирующем изменении подаваемого напряжения происходит
возрастание энергетического уровня материала. Активация поверхностных слоев может
осуществляться посредством изменения свойств поверхностного слоя вследствие разгона
и торможения в нем бомбардирующих частиц в вакууме, в тлеющем разряде. В тлеющем
разряде поток частиц носит немоноэнергетический характер: не все частицы, исходящие
из анода (электрода-излучателя) и находящиеся в пространстве между анодом и катодом,
имеют энергию, достаточную для осуществления структурных изменений в поверхностных слоях мелкодисперсных материалов, лигатуры и их активации с повышением адгезии
для лучшего протекания диффузионных процессов при спекании лигатуры или при помещении ее в расплавы при литье для модификации [2]. Под действием катодного падения
потенциала энергия частиц, исходящих из анода и находящихся в пространстве между
анодом и катодом, увеличивается. Подвергая лигатуру воздействию пульсирующего тока
в процессе обработки, можно значительно повысить энергетический потенциал атомов
кристаллической решетки лигатуры с повышением адгезии их поверхностных слоев, тем
самым создать условия для проведения структурных изменений в приповерхностных слоях
2
BY 16881 C1 2013.02.28
лигатуры частицами с меньшей потенциальной энергией, повысить производительность,
снизить энергозатраты и время на обработку.
Сущность изобретения поясняется фигурой, где представлена схема установки для
осуществления способа.
Анод установлен в диэлектрическом стакане 2, закрепленном вверху вакуумной камеры 3 на корпусе 4. На противоположной стороне, внизу вакуумной камеры 3, расположен
на диэлектрической прокладке 6 катод 5, на котором дополнительно установлен вибратор
14 для встряхивания контейнера 15 с лигатурой 9. Высоковольтные провода 7 от катода 5
и анода 1 подключены к устройству 12, обеспечивающему пульсацию напряжения, которое, в свою очередь, подключено к источнику напряжения 8. Источник напряжения 8 может быть дополнительно укомплектован регулятором частоты 13. Откачной пост 10 и
агрегат форвакуумный 11 служат для откачки воздуха из вакуумной камеры 3.
Пример реализации способа.
Обработку по предлагаемому способу осуществляют следующим образом. Лигатуру 9
после измельчения и/или смешивания помещают в контейнер 15, который закрепляют на
вибраторе 14, расположенном в вакуумной камере 3 на катоде 5, установленном на диэлектрической прокладке 6. Закрывают вакуумную камеру 3. Включают откачной пост 10
для откачки воздуха из вакуумной камеры 3. После создания достаточного разрежения в
вакуумной камере 3 включают агрегат форвакуумный 11 для создания разрежения 1,3-13,3 Па,
создают между катодом 5 и анодом 1, расположенными на расстоянии 400-700 мм, напряжение 1,5 кВ и плотность тока 0,05-2 А/м2, постепенно повышают напряжение между катодом 5 и анодом 1 до возбуждения самостоятельного тлеющего разряда с образованием
шаровидного светящегося облака на торце анода, тем самым зажигают тлеющий разряд.
Благодаря тому что анод 1 и катод 5 подключены к устройству 12, обеспечивающему
пульсацию напряжения от источника напряжения 8, возникает и устойчиво горит тлеющий разряд с формированием характерных для него структур при меньшем разрежении в
вакуумной камере 3 и меньшем катодном падении потенциала, что, в свою очередь, снижает энергопотребление при работе установки. В процессе обработки производят пульсацию тока в пределах 10-400 Гц и встряхивание лигатуры 9 при помощи вибратора 14,
осуществляющего колебательные и вращательные движения контейнера 15 одновременно
в течение 20-90 минут. Или при помощи регулятора 13 частоты изменяют частоту пропускаемого тока в процессе обработки, например, в начале обработки устанавливают максимальную частоту и в ходе процесса ее постепенно уменьшают или в начале устанавливают
минимальную частоту пропускаемого через лигатуру 9 тока, к середине процесса ее доводят до максимума и к завершению процесса уменьшают до минимума. После выдержки
лигатуры 9 под действием тлеющего разряда снимают напряжение с анода 5 и катода 1. В
результате воздействия катодного падения потенциала тлеющего разряда на лигатуру 9
повышается поверхностная активность дисперсных частиц лигатуры 9 с повышением адгезии для лучшего протекания диффузионных реакционных процессов или при помещении ее в расплавы для модифицирования с получением мелкого зерна, например, при
помощи методов порошковой металлургии или литья [2, 3]. При воздействии катодного
падения потенциала тлеющего разряда уже на изделия, полученные из лигатуры 9 или литьем с лигатурой 9, до двух раз сокращается время выдержки изделий 9 для перераспределения внутренних напряжений и проведения полиморфных превращений за счет тепловых
флуктуаций в микрообъемах поверхностных слоев материалов. Одновременно с перераспределением внутренних напряжений происходит насыщение поверхностного слоя изделий с лигатурой 9 ионами материала анода 1 с образованием твердых растворов как
замещения, так и внедрения, повышая износостойкость поверхности до 50 %. После обработки подают воздух в вакуумную камеру 3 и извлекают лигатуру 9. Применение предлагаемого способа позволяет сократить энергозатраты при проведении обработки лигатуры
3
BY 16881 C1 2013.02.28
9 и изделий с ее присутствием до двух раз с одновременным повышением физикомеханических свойств изделий из различных материалов на 50 %.
Источники информации:
1. Марков А.И. Ультразвуковая обработка материалов. - М.: Машиностроение, 1980. С. 41.
2. Лахтин Ю.М. Материаловедение: Учебник для высших технических заведений /
Ю.М.Лахтин, В.П.Леонтьева. - М.: Машиностроение, 1990. - С. 32, 37.
3. Ящерицын П.И. Основы резания материалов и режущий инструмент: Учебник для
машиностроит. спец. вузов / П.И.Ящерицын, М.Л.Еременко, Н.И.Жигалко. - Минск: Высшая школа, 1981. - С. 31 (прототип).
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
4
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
150 Кб
Теги
by16881, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа