АНТИПЛАГИАТ (Колёсные мастерские станции Алдан с разработкой участка электроискрового легирования шеек осей), страница 8

Для проведенияпроцесса ионами насыщения в вакуумную камеру подается легирующий материал (элемент или химическое соединение) вгазообразном (парообразном) состоянии, а к деталям прикладывается отрицательный потенциал 300 1000 В. Поверхностьдетали бомбардируется положительными ионами легирующего элемента из газоразрядной плазмы, что позволяет значительносократить длительность процесса насыщения поверхности.до 2 мм9Ионное легирование (имплантация)При имплантации тонкий поверхностный слой насыщается элементом, потоком ионов которого поверхность обрабатывается(бомбардируется).

Имплантированный элемент может входить в кристаллическую решетку основы в виде твердого тела илиобразовывать мелкокристаллические выделения химических соединений с компонентами материала основы. Кроме того, привнедрении иона в кристаллическую решетку инициируется смещениеатомов, приводящих к образованию большого количества дефектов кристаллической решетки. Толщина этогослоя,насыщенного дефектами и вследствие этого упрочненного, во много раз превышает глубину проникновения ионов.[21]менее 0,1 мкмПродолж ение таблиц ы 3.6№Способ упрочненияОпределениеТолщ ина слоя10Упрочнение деталей наплавкойСущ ность проц есса наплавки состоит в том, что из источников нагрева присадочный металл расплавляется и переносится нанаплавляемую поверхность.

При э том расплавляется металл поверхностного слоя основного металла и вместе с расплавленнымприсадочным металлом образует слой наплавленного металла.до 1,5 мм11Поверхностная закалка сталиНазначение поверхностной закалки стали – повышение твердости, износостойкости и предела выносливости обрабатываемыхизделий. При этом сердцевина остается вязкой, и изделие воспринимает ударные нагрузки. Наибольшее распространениеполучил метод поверхностной закалки при нагреве токами высокой частоты (ТВЧ).

При нагреве ТВЧ используется явлениеиндукции и поверхностного распределения индуцированного тока в детали.Деталь устанавливается в индуктор (соленоид), представляющий один или несколько витков пустотелой водоохлаждаемоймедной трубки. При пропускании через индуктор переменного тока высокой частоты создается магнитное поле, вызывающеепоявление в обрабатываемом изделии индуцированного тока той же частоты, но обратного направления.[34]от 1 до 10 мм12Диффузионное насыщ ение1.Борирование – насыщение поверхности металлов и сплавов бором сцелью повышения твердости, износостойкости, коррозионной стойкости. Борированию подвергают стали перлитного,ферритного и аустенитного классов, тугоплавкие металлы и никелевые сплавы.2.Силицирование.Врезультатедиффузионногонасыщенияповерхностикремнием(силицирования)повышаетсякоррозионная стойкость, жаростойкость, твердость и износостойкость металлов и сплавов.

При силицировании железа истали на поверхности образуется α-фаза (твердый раствор кремния в α-железе).3. Хромирование – насыщение поверхности изделий хромом.Диффузионному хромированию подвергают чугуны, стали различных классов, сплавы на основе никеля, молибдена,вольфрама,[19]нобия, кобальта и металлокерамические материалы.от 10 до 250 мкм0,1 ммот 2 до 2,5 ммОкончание таблиц ы 3.6№Способ упрочненияОпределениеТолщ ина слоя4.http://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.22763129&repNumb=125/3408.06.2016АнтиплагиатАлитирование – процесс диффузионного насыщения поверхности изделий алюминием с целью повышения жаростойкости,коррозионной и эрозионной стойкости. При алитировании железа и сталей наблюдается плавное падение концентрацииалюминия по толщине слоя.

В зависимости от метода и режима насыщения она может доходить до 58% (по массе) наповерхности и соответствовать образованию фазового слоя FeAl 3 . В результате алитирования сталь приобретает высокуюокалийность ( до 850 – 900 о С), так как в процессе нагрева поверхности алитированных изделий образуется плотная пленкаоксида алюминия ( Al 2 O 3 ), предохраняющая металл от окисления.[19]от 20 до 1000 мкмВывод: Из всех перечисленных методов, метод э лектроискрового легирования имеет следующ ие преимущ ества:1. Возмож ность нанесения на обрабатываемых поверхностях любых токопроводящ их материалов в том числе тугоплавких соединенийтвердых сплавов и сверхтвердых материалов;2. высокая прочность сц епления основного прикрепленного материала;3.

высокая твердость, износостойкость, ж аростойкость упрочненных материалов;4. низкая стоимость оборудования;5. невысокая квалификац ия рабочих кадров;6. низкая э нергоемкость проц есса упрочнения;Однако для получения максимальной э ффективности проц есса необходимо тщ ательный выбор реж имов обработки.

( профессор Э.Г.Бабенко и Григоренко, Верхотуров).3.3 Электроискровое легированиеОдним из основных и важнейших условий технического прогресса любой из отраслей техники и промышленности являетсянаряду с применением новых идей и новых материалов также и применение новых технологических процессов. Это положениеособенно применимо к машиностроению и родственным ему областям промышленности. Где введение новых технологическихпроцессов позволяет зачастую добиться коренных изменений в ходе и результатах производства.

Резкого повышенияпроизводительности труда, снижения трудоемкости, улучшения надежности и долговечности изделий.Развитие машиностроения связано с успешной разработкой и применением принципиально новых, более экономических,производительныхитехническисовершенныхметодовтехнологии.Втомчислеоснованныхнаиспользованииэлектрофизических и электрохимических явлений.Электрохимические и электрофизические методы обработки материалов за последние годы все больше применяются какнаиболее эффективные и экономичные, а нередко и как единственно возможные способы изготовления заготовок и деталей.Особенно из современных высокопрочных и труднообрабатываемых металлических и неметаллических конструкционныхматериалов.При обработке давлением и точном литье используют штампы, литейные формы, пресс-формы и другие подобные изделиясложной конфигурации, весьма трудоёмкие в изготовлении.Отверстия,щели и фасонныепрорези сверхмалых размеров,атакжесоединительныеканалы,расположенныевтруднодоступных местах, часто не могут быть обработаны на металлорежущих станках из-за несоответствия между малойжесткостью, и прочностью инструмента и возникающими большими силами резания, либо из-за невозможности изготовленияинструмента нужных размеров и форм.Электрофизические и электрохимические методы обработки материалов, одно из крупнейших достижений отечественнойтехники последних десятилетий, представляет собой одно из таких новых технологических направлений, реализация которыхозначает революцию в промышленном производстве.

Обладающие исключительной технологической гибкостью, почти независимые от механической прочности обрабатываемых материалов, легко поддающиеся механизации и автоматизации,экономически высокоэффективные. При рациональном использовании методы электрофизической и электрохимическойобработки заняли уже заметное, хотя пока и недостаточное, место среди методов и процессов прогрессивной технологииобработки материалов. Благодаря этим методам удалось значительно уменьшить трудности, сопровождавшие внедрениетвердых сплавов в промышленность.

Облегчить переход к широкому использованию труднообрабатываемых материалов, в томчисле неметаллических и интерметаллических, решить ряд сложных конструкторско-технологических задач, связанных спроизводством изделий новой техники.Электрофизическими и электрохимическими методами обработки материалов условно называют большую группу новыхметодов технологии, применяемых для удаления материала с обрабатываемых поверхностей. Его переноса, формообразованиядеталей или структурных преобразований, осуществляемых с помощью электрической энергии, вводимой непосредственно взону обработки, либо с предварительным специальным преобразованием вне рабочей зоны в другие виды энергии – световую,акустическую, магнитную, тепловую.

Известно разделение электрофизических методов на методы импульсного ударногомеханического воздействия на материал (например, ультразвуковые), лучевые методы (например, светолучевая обработка),методы обработки токопроводящих материалов (например,[1]э лектроискровые, э лектроэ розионные).3.3.1История возникновения электрических методов обработкиЕще в конце 18[1]века[10]английскимученым Дж.

Пристли было описано явление эрозии металлов под действиемэлектрического тока. Было замечено, что при разрыве электрической цепи в месте разрыва возникает искра или болеепродолжительная электрическая дуга. Причем искра или дуга оказывает сильное разрушительное воздействие на контактыразрываемой цепи, называемое эрозией. Электрической эрозии подвержены контакты реле, выключателей, рубильников идругих подобных устройств. Много исследований было посвящено устранению или хотя бы уменьшению такого разрушенияконтактов.Над этой проблемой в годы Великой Отечественной Войны работали советские ученые Б.Р.Лазаренко и Н.И.Лазаренко.Поместив электроды в жидкий диэлектрик, и размыкая электрическую цепь, ученые заметили, что жидкость мутнела ужеhttp://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.22763129&repNumb=126/3408.06.2016Антиплагиатпосле первых разрядов между контактами.

Они установили: это происходит потому, что в жидкости появляются мельчайшиеметаллические шарики, которые возникают вследствие электрической эрозии электродов. Ученые решили усилить эффектразрушения и попробовали применить электрические разряды для равномерного удаления металла. С этой целью онипоместили электроды (инструмент и заготовку) в жидкий диэлектрик, который охлаждал расплавленные частицы металла ине позволял им оседать на противолежащий электрод. В качестве генератора импульсов использовалась батареяконденсаторов, заряжаемых от источника постоянного тока; время зарядки конденсаторов регулировали реостатом.

Такпоявилась первая в мире электроэрозионная установка. Электрод-инструмент перемещали к заготовке. По мере ихсближениявозрасталанапряженностиперпендикуляруполя,кнапряженностьнаучасткеобрабатываемойсполявмежэлектродномминимальнымповерхностиирасстояниемпромежуткемеждуназываемым(МЭП).Приповерхностямиминимальнымдостиженииэлектродов,межэлектроднымопределеннойизмеряемымзазором,повозникалэлектрический разряд (протекал импульс) тока, под действием которого происходило разрушение участка заготовки.Продукты обработки попадали в диэлектрическую жидкость, где охлаждались, не достигая электрода-инструмента, и затемосаждались на дно ванны.

Через некоторое время электрод-инструмент прошил пластину, Причем контур отверстия точносоответствовал профилю инструмента. Так, явление, считавшееся вредным, было применено для размерной обработкиматериалов. Изобретение электроэрозионной обработки (ЭЭО) имело выдающееся значение. К традиционным способамформообразования (резанию, литью, обработки давлением) прибавился совершенно новый, в котором непосредственноиспользовались электрические процессы. Разрушение поверхностных слоев материала под влиянием внешнего воздействияэлектрических разрядов назвали электроэрозионной обработкой (ЭЭО).Первоначальнодляосуществленияэлектроэрозионнойобработкиприменялисьисключительноискровыеразряды,создаваемые конденсатором в так называемом RC-генераторе.