CS238436B1 - A method of preparing surface functional layers - Google Patents
A method of preparing surface functional layers Download PDFInfo
- Publication number
- CS238436B1 CS238436B1 CS839318A CS931883A CS238436B1 CS 238436 B1 CS238436 B1 CS 238436B1 CS 839318 A CS839318 A CS 839318A CS 931883 A CS931883 A CS 931883A CS 238436 B1 CS238436 B1 CS 238436B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- product
- functional layers
- surface functional
- special
- preparing surface
- Prior art date
Links
Landscapes
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Abstract
Vynález spadá do odboru špeciálnych spo- sobov pripravy funkčných vrstiev na výrob- koch z konštrukčných, špeciálnych a nástrojových materiálov, vyrobených z kovov a ich zliatin. Očelom vynálezu je zlepšenie štruk- túry vo funkčenej vrstvě, a to tak, že nie sú pozorované nehomogenity a štruktúrne zložky majú jemnejšiu morfológiu. Uvedený účel sa dosiahne ohriatím povrchu výrobku intenzívnym energetickým zdrojom na teplotu austenitizácie, pričom výrobok je rozkmitaný ultrazvukovou energiou v kontinuálnom alebo impulznom režime.The invention is in the field of special fabrics for the preparation of functional layers on products made of structural, special and tool materials made of metals and their alloys. It is an object of the invention to improve the structure in the functional layer in such a way that inhomogeneities are not observed and the structural components have a finer morphology. This purpose is achieved by heating the product surface with an intense energy source to the austenitization temperature, the product being vibrated by ultrasonic energy in a continuous or pulsed mode.
Description
Vynález spadá do odboru špeciálnych sposobov přípravy funkčných vrstiev na výrobkoch z konštrukčných, špeciálnych a nástrojových materiálov, vyrobených z kovov a ich zliatín. Účelom vynálezu je zlepšenie štruktúry vo funkčenej vrstvě, a to tak, že nie sú pozorované nehomogenity a strukturně zložky majú jemnejšiu morfológiu. Uvedený účel sa. dosiahne ohriatím povrchu výrobku intenzívnym energetickým zdrojom na teplotu austenitizácie, pričom výrobok je rozkmitaný ultrazvukovou energiou v kontinuálnom alebo impulznom režime. 238436 238436The invention relates to the field of special processes for the preparation of functional layers on articles made of structural, special and tool materials made of metals and their alloys. The purpose of the invention is to improve the structure in the functional layer, so that inhomogeneities are not observed and the structural components have a finer morphology. That purpose is. it reaches the austenitization temperature by heating the product surface with an intense energy source, the product being vibrated by ultrasonic energy in continuous or pulsed mode. 238436 238436
Vynález sa týká přípravy aktívnych povrchových vrstiev na výrobkoch z konštrukčných, špeciálnych a nástrojových materiálov vyrobených z kovov a ich zliatin. Životnost súčiastky limitujú vlastnosti jej povrchovej vrstvy, ktoré aktivně odolávajú vonkajším účinkom namáhania. Výsledkom tohoto namáhania je opotrebenie. Opotrebenie je nežiadúca změna povrchu, spůsobená vzájemným působením funkčných povrchov, alebo funkčného povrchu a média, ktoré opotrebenie vyvolává. Preto je potřebné, aby výrobok mal vysokú odolnosť proti účinkom opotrebenia v povrchových funkčných vrstvách, pričom tieto vlastnosti nemusia byť rovnaké v celom priereze. V súčasnosti sa funkčně vrstvy pripravujú působením intezívnych energetických zdrojov, ako sú laserový lúč, elektronový lúč, elektroiskrový výboj, mikroplazma a podobné na povrch výrobkov. Působením týchto zdrojov sa materiál ohřeje vysokou rýchlosťou, dosiahne teplotu austenitizácie a rýchlo sa ochladí. V miestach interakcie vysokoenergetického zdroja s ovplyvňovaným výrobkom príde k vytvoreniu tvrdej štruktúry odolnej proti opotrebeniu. V takto připravovaných vrstvách sú však pozorované defekty, ktoré zhoršujú fyzikálno-mechanické vlastnosti, ako například tvrdost, korozivzdornost, oteruvzdornosť a podobné.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to the preparation of active coatings on articles of structural, special and tool materials made of metals and their alloys. The life of the component is limited by the properties of its surface layer, which actively resist the external effects of stress. This stress results in wear. Wear is an undesirable change in surface caused by the interaction of functional surfaces, or the functional surface and the media that causes wear. Therefore, it is desirable for the article to have high wear resistance in the surface functional layers, and these properties may not be the same throughout the cross-section. Currently, functional layers are prepared by the action of intense energy sources such as laser beam, electron beam, electro-spark discharge, microplasma and the like on the surface of the products. By the action of these sources, the material is heated at high speed, reaches the austenitization temperature, and is rapidly cooled. At the high energy source interaction sites with the affected product, a hard, wear resistant structure is created. However, defects are observed in the layers thus prepared which impair the physico-mechanical properties, such as hardness, corrosion resistance, abrasion resistance and the like.
Tento nedostatok odstraňuje spůsob přípravy funkčných vrstiev podta vynálezu, ktorého podstata spočívá v tom, že počas interakcie intenzívneho energetického zdroja s výrobkom, sa na výrobok působí ultrazvukom v rozmedzí frekvencii 15 až 213 kHz.This drawback removes the method of preparing the functional layers of the invention, the principle being that during the interaction of the intense energy source with the product, the product is ultrasonically scanned in the range of 15 to 213 kHz.
Pri působeni ultrazvukem v impulznom režime je doba trvania impulzu 1 až 200 ,us a frekvencia opakovania impulzu 1 až 1000 Hz.With ultrasound in pulse mode, pulse duration is 1 to 200 µs, and pulse repetition frequency is 1 to 1000 Hz.
Spůsobom přípravy funkčných vrstiev podfa vynálezu sa zlepšuje štruktúra funkčnej vrstvy, a to tak, že nie sú pozorované poruchy štruktúry, štruktúrne zložky majú jemnejšiu morfológiu, znižujú sa hodnoty zvyškového napatia, zlepšuje sa korózna odolnost a oteruvzdornosť. Uvedené změny v štruktúre sa prejavia vo zvýšenej tvrdosti, až o 6 HRC. Příklad 1By the process of preparing the functional layers according to the invention, the structure of the functional layer is improved, so that no structural disturbances are observed, the structural components have a finer morphology, the residual tension values are reduced, the corrosion resistance and abrasion resistance are improved. These changes in structure will manifest themselves in increased hardness, up to 6 HRC. Example 1
Pri príprave povrchovej funkčnej vrstvy sa působilo na povrch ocelového výrobku o chemickom zložení v hmotnostných percentách, uhlík = 0,86 %, mangan = 0,17 °/o, křemík = 0,19 %, chróm = 4,30 °/o, volfrám — 6,25 °/o, nikel = 0,19 %, molybden = 5,27 percenta, vanád = 1,92 % a zvyšok železo. Působilo sa elektrónovým lúčom s nasledovnými parametrami: výkon elektronového lúča je 450 W, rýchlosť posuvu elektronového lúča je 15 mm. s_1, priemer stopy elektronového lúča je 1 mm a poloha ohniska elektrónového lúča vzhfadom na povrch výrobku je 0 mm. Súčasne sa tento výrobok rozkmitá ultrazvukem v kontinuálnom režime o frekvencii 20 kHz. Ultrazvuková energia působí na výrobok po celú dobu interakcie elektrónového lúča s výrobkom.In the preparation of the surface functional layer, the surface of the steel product having the chemical composition was treated by weight, carbon = 0.86%, manganese = 0.17 °, silicon = 0.19%, chromium = 4.30 ° / o, tungsten - 6.25%, nickel = 0.19%, molybdenum = 5.27%, vanadium = 1.92% and the rest iron. The electron beam was treated with the following parameters: the electron beam power is 450 W, the electron beam feed rate is 15 mm. s_1, the electron beam trace diameter is 1 mm, and the electron beam focus position relative to the article surface is 0 mm. At the same time, this product is ultrasonic vibrated in a continuous 20 kHz mode. Ultrasonic energy affects the product throughout the interaction of the electron beam with the product.
Pri príprave povrchových funkčných vrstiev elektrónovým lúčom bez působenia ultrazvukovej energie sa dosiahla tvrdost povrchu výrobku 64 HRC. Pri postupovaní podfa vynálezu sa dosiahla tvrdost vyššia o 4,6 HRC. Příklad 2In the preparation of surface functional layers by electron beam without ultrasonic energy, the surface hardness of the product was 64 HRC. When proceeding according to the invention, the hardness was higher by 4.6 HRC. Example 2
Pri príprave povrchovej funkčnej vrstvy sa působilo na povrch ocelového výrobku o chemickom zložení rovnakom ako v příklade 1. Působilo sa laserovým lúčom s nasledovnými parametrami: výkon je 200 W, rýchlosť posuvu laserového lúča je 5 mm. s-1, priemer stopy laserového lúča je 1 mm a poloha ohniska laserového lúča 0 mm. Súčasne sa výrobok rozkmitá ultrazvukom v impulznom režime o frekvencii 20 kHz s dobou trvania impulzu 45 /zs a frekvenciou opakovania impulzov 185 Hz.In the preparation of the surface functional layer, the surface of the steel product with the chemical composition was treated in the same way as in Example 1. The laser beam was treated with the following parameters: the power was 200 W, the laser beam speed was 5 mm. s-1, the laser beam trace diameter is 1 mm and the focal point of the laser beam is 0 mm. Simultaneously, the product is sonicated in a 20 kHz pulse mode with a pulse duration of 45 / s and a pulse repetition frequency of 185 Hz.
Pri príprave funkčných vrstiev laserovým lúčom bez posohenia ultrazvukovej energie sa dosiahla tvrdosť výrobku 65 HRC. Pri postupovaní podfa vynálezu sa dosiahla tvrdosť vyššia o 5,9 HRC.When preparing functional layers with a laser beam without ultrasonic energy, the product hardness of 65 HRC was achieved. In the practice of the invention, a hardness of 5.9 HRC was achieved.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS839318A CS238436B1 (en) | 1983-12-12 | 1983-12-12 | A method of preparing surface functional layers |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS839318A CS238436B1 (en) | 1983-12-12 | 1983-12-12 | A method of preparing surface functional layers |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS931883A1 CS931883A1 (en) | 1985-04-16 |
| CS238436B1 true CS238436B1 (en) | 1985-11-13 |
Family
ID=5443913
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS839318A CS238436B1 (en) | 1983-12-12 | 1983-12-12 | A method of preparing surface functional layers |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS238436B1 (en) |
-
1983
- 1983-12-12 CS CS839318A patent/CS238436B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS931883A1 (en) | 1985-04-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Jae-Ho et al. | Laser surface hardening of AISI H13 tool steel | |
| Cong et al. | Thermal fatigue resistance of hot work die steel repaired by partial laser surface remelting and alloying process | |
| Cong et al. | The thermal fatigue resistance of H13 steel repaired by a biomimetic laser remelting process | |
| GB2598874A (en) | Ultrasonic assisted laser peening method for obtaining ultrafine grain surface layer | |
| RU2563572C1 (en) | Steel articles surface hardening | |
| JP2023184521A (en) | Surface treatment method | |
| Kumar et al. | Microstructure and mechanical properties of pulsed Nd: YAG laser welding of st37 carbon steel | |
| Vu et al. | Surface saturation with carbon using plasma arc and graphite coating | |
| CS238436B1 (en) | A method of preparing surface functional layers | |
| RU2418074C1 (en) | Procedure for strengthening items out of metal materials for production of nano structured surface layers | |
| RU2618013C1 (en) | Method of laser welding of metal coatings | |
| CS238435B1 (en) | A method of preparing functional layers | |
| Fauzun et al. | Effects of thermal fatigue on laser modified H13 die steel | |
| Gerhards et al. | Laser welding of ultrahigh strength steels at subzero temperatures | |
| Mann | Water droplet erosion behavior of high-power diode laser treated 17Cr4Ni PH stainless steel | |
| Ugla | Enhancement of weld quality of AISI 304L austenitic stainless steel using a direct current pulsed TIG arc | |
| Hu et al. | Effects of preheating-induced interlaminar microstructural evolution on performance of fiber laser welded high strength low alloy steel | |
| CS238433B1 (en) | A method of preparing functional layers | |
| RU2068003C1 (en) | Method of pieces machining | |
| RU2541325C1 (en) | Method of hard facing of metal items | |
| Ren et al. | Influence of different water-assisted methods on femtosecond laser layered-ring trepanning in superalloy | |
| RU2725786C1 (en) | Method of increasing strength of a coated part | |
| RU2684176C2 (en) | Method of laser hardening of parts surface | |
| Charee et al. | Preliminary Study of Ultrasound-Assisted Laser Hardening of AISI H13 Tool Steel | |
| Saraev et al. | Influence of surfacing modes on the characteristics of heat and mass transfer of the electrode material and the formation of a dispersed structure in coatings |