Цементация стальных деталей электроискровым легированием

Abstract

Рассмотрен способ цементации методом электроискрового легирования (ЦЭИЛ). Исследовались образцы из стали 20. В качестве методов исследования использовали металлографический, дюрометрический, микрорентгеноспектральный анализы и исследования шероховатости поверхности. Показано, что традиционная технология ЦЭИЛ графитовым электродом не позволяет получить покрытия высокого качества. Предложена новая технология ЦЭИЛ, заключающаяся в поэтапной обработке образцов: на первом этапе осуществляется ЦЭИЛ поверхности образца в соответствии с выбранной энергией разряда и с производительностью 1 см22/мин; на втором этапе на сформированную на первом этапе поверхность детали наносят, тщательно втирая, порошок графита в виде суспензии, изготовленной в соотношении ≅≅80% порошка графита и 20% вазелина; на третьем этапе, не дожидаясь высыхания, проводят ЦЭИЛ обработанной на втором этапе поверхности, причем на том же режиме и с такой же производительностью, как и на первом этапе. Сравнительный анализ качественных параметров слоя после традиционной и предлагаемой технологий ЦЭИЛ показал, что после обработки поверхности по предлагаемой технологии шероховатость поверхности уменьшается с 8,3–9,0 мкм до 3,2–4,8 мкм, увеличивается сплошность легированного слоя до 100% и глубина диффузионной зоны углерода до 80 мкм, а также микротвёрдость «белого» слоя и его толщина до 9932 МПа и до 230 мкм соответственно. Розглянуто спосіб цементації методом електроіскрового легування (ЦЕІЛ). Досліджувалися зразки зі сталі 20. В якості методів дослідження використовували металографічний, дюрометріческій, мікрорентгеноспектрального аналізи і дослідження шорсткості поверхні. Показано, що традиційна технологія ЦЕІЛ графітовим електродом не дозволяє отримати покриття високої якості. Запропоновано нову технологію ЦЕІЛ, яка полягає в поетапній обробці зразків: на першому етапі здійснюється ЦЕІЛ поверхні зразка відповідно до обраної енергією розряду і з продуктивністю 1 см2 / хв; на другому етапі на сформовану на першому етапі поверхню деталі наносять, ретельно втираючи, порошок графіту у вигляді суспензії, виготовленої в співвідношенні ≅80% порошку графіту і 20% вазеліну; на третьому етапі, не чекаючи висихання, проводять ЦЕІЛ обробленої на другому етапі поверхні, причому на тому ж режимі і з такою ж продуктивністю, як і на першому етапі. Порівняльний аналіз якісних параметрів шару після традиційної та запропонованої технологій ЦЕІЛ показав, що після обробки поверхні за пропонованою технологією шорсткість поверхні зменшується з 8,3-9,0 мкм до 3,2-4,8 мкм, збільшується суцільність легованого шару до 100% і глибина дифузійної зони вуглецю до 80 мкм, а також мікротвердість «білого» шару і його товщина до 9932 МПа і до 230 мкм відповідно.