ЭЛЕКТРОИСКРОВОЕ И ЭЛЕКТРОДУГОВОЕ УПРОЧНЕНИЕ ПОВЕРХНОСТЕЙ

ЭЛЕКТРОИСКРОВОЕ И ЭЛЕКТРОДУГОВОЕ УПРОЧНЕНИЕ ПОВЕРХНОСТЕЙ

Электроискровому упрочнению поддаются все черные металлы. Механизм процесса отличается значительной сложностью, представляя собой совокупность эрозионного, термического и термохимического процессов и контактного переноса материала.

Для упрочняющих электродов применяют твердые сплавы, составляющими которых являются карбиды титана и вольфрама и кобальт, феррохром, хром-марганец, хром, алюминий, белый чугун, сталь СтЗ и графит.

Различают три режима: мягкий, средний и грубый (жесткий). Ужесточение режимов повышает производительность, но понижает твердость и чистоту поверхности. Переход от мягкого режима к жесткому может понизить твердость поверхностного слоя на 20%; тем не менее она остается более ИКС 50.

Верхний белый слой упрочненной поверхности состоит из аустенита и мартенсита, нитридов железа и карбидов легирующих элементов. Белый слой образуется и в том случае, если электрод изготовлен из алюминия или меди. Подслой представляет собой структуру типа мартенсита и троостита, а иногда и сорбита.

Упрочнение деталей, не оказывая влияния на ударную вязкость, снижает сопротивление усталости в связи со значительными остаточными напряжениями растяжения в упрочненном слое и увеличением шероховатости поверхности. Имеется положительный опыт упрочнения режущего и штампового инструмента в промышленных масштабах.

Слой толщиной около 0,1 мм на деталях из конструкционной углеродистой стали или чугуна недостаточно прочен. Для упрочнения слоя И. И. Кичкиным предложен комбинированный искро-дуговой метод, названный термоискровым. Сущность метода состоит в том, что нанесенный электроискровым способом с помощью твердосплавного электрода слой подвергается кратковременному воздействию электрической дуги, получаемой на той же установке при отключенной электрической емкости. При второй операции под белым слоем образуется слой толщиной 1,5—2 мм и твердостью, снижающейся от НV 1000 до 500. Шероховатость поверхности после комбинированного упрочнения примерно такая же, как после обычной наплавки. Метод применяют для упрочнения работающих в абразивной среде деталей прессов при изготовлении кирпича, деталей шнеков цементных заводов, машин керамического производства и т. д.

Электроискровому упрочнению подвергают рабочие детали дорожных, строительных и землеройных машин, работающих в абразивной среде; лопатки дробеструйных аппаратов; детали

механизмов литейных цехов. Электроискровое упрочнение получило также применение для восстановления и упрочнения посадочных мест в неподвижных сопряжениях и скользящих посадках.

Электроискровое упрочнение не требует предварительного нагрева деталей и последующей их термообработки; не вызывает коробления. Упрочненный слой имеет высокую износостойкость, а при достаточной глубине и соответствующем подборе электродов — высокую жаростойкость. Наклеп позволяет исключить неблагоприятное влияние электроискрового упрочнения на сопротивление усталости.