×
02.10.2019
219.017.cff2

Способ термообработки высокопрочного чугуна оптическим квантовым генератором

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к способам термической обработки металлов и может быть использовано для получения износостойких структур при изготовлении режущих частей и лезвий рабочих органов почвообрабатывающих орудий из высокопрочного чугуна ВЧ50. Поверхность инструмента подвергают лазерному воздействию с мощностью пучка P=2,2 кВт и коэффициентом перекрытия пятна лазерного луча 0,3. Обрабатывают поверхность многоканальным CO-лазером с непрерывным режимом работы. Диаметр пятна излучения в зоне обработки формируют равным d=9 мм. Скорость перемещения лазерного луча υ=490 мм/с. Технический результат заключается в получении чистого отбеленного слоя высокой твердости глубиной 0,17 мм. 1 табл., 1 пр.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к способам термической обработки металлов, в частности к способам получения износостойких структур при изготовлении рабочих органов почвообрабатывающих орудий.

Известны высокоэнергетические лазерные и электроннолучевые импульсные обработки с эффективным модифицированием структуры приповерхностного слоя изделий из различных материалов (Ivanov Y.F., Rotshtein V.P., Proskurovsky D.I., Qrlov P.V., Polestchenko K.N., Ozur G.E., Goncharenko I.M. Pulsed electronbeam treatment of WC-TiC-Co hard-alloy cutting tools: wear resistance and microstructural evolution // Surface and coating technology, 2000. - V. 125. - P. 255-256). Сверхвысокие скорости нагрева (до 106 град/с) тонкого приповерхностного слоя материала (10-1 мм для лазерного и 10-4-10-3 мм для электронного пучков) до закритических температур и формирование предельных градиентов температуры (до 107-108 град/м), обеспечивающих охлаждение приповерхностного слоя за счет теплоотвода в основной объем материала со скоростью 104-109 град/с, определяют необходимые условия образования в приповерхностном слое неравновесных структурно-фазовых состояний. Последние характеризуются более высокими значениями плотности и дисперсности внутренней структуры по сравнению с исходным состоянием материала.

К недостаткам аналога следует отнести низкую стабильность получения равномерной глубины отбела поверхности чугунных рабочих органов почвообрабатывающих орудий.

Известен способ лазерного упрочнения полой металлической заготовки, включающий воздействие лазерным лучом непрерывного действия на поверхность заготовки с образованием расплавленного слоя металла, воздействие лазерным лучом непрерывного действия осуществляют на по меньшей мере одну локальную зону металлической заготовки на заданную глубину с образованием на внешней и внутренней поверхностях стенки заготовки локальных зон переплава с функциональным градиентным слоем, при этом в начале переплава плавно увеличивают мощность лазерного луча от 2 до 10 кВт в течение 200 миллисекунд и плавно уменьшают мощность лазерного луча с 10 кВт до 0 за 400 миллисекунд в конце локального переплава, локальными зонами являются зоны детали, которые при работе подвергают фрикционному, коррозионному, эрозионному износу, металлическую заготовку при необходимости снятия напряжений после локального переплава дополнительно подвергают термической обработке печной или ТВЧ, источник лазерного луча используют в виде волоконного лазера, или твердотельного лазера, или CO2 - лазера, или диодного лазера, для заготовок толщиной свыше 8 мм для равномерности наружного и внутреннего участков переплава может применяться заглубление фокуса в диапазоне 1-4 мм (Патент РФ №2640516 C1, C21D 1/09, B23K 26/354, 09.01.2018 г).

К недостаткам аналога следует отнести то, что способ не предусматривает термообработку металлических поверхностей.

Известен способ обработки изделий из керамики на основе диоксида циркония. Суть способа заключается в том, что после спекания керамики на основе диоксида циркония, стабилизированного оксидом иттрия, поверхность облучают 1-10 импульсами пучка электронов с энергией 15-30 кэВ, длительностью импульса 30-100 мкс и плотностью 40-100 А/см2 (Патент РФ №2287503 C1, С04В 41/80, С04В 35/48, 20.11.2006 г).

К недостаткам аналога следует отнести то, что способ не предусматривает термообработку металлических поверхностей.

В качестве прототипа выбран способ лазерной обработки пластически деформирующего инструмента из оксидной циркониевой керамики, при котором поверхность инструмента подвергают импульсному лазерному воздействию, каждая пачка импульсов которого формирует пятно лазерного луча с определенной мощностью пучка на образце, с коэффициентом перекрытия пятна лазерного луча в диапазоне от 0,1 до 0,9, при этом обработку проводят с частотой следования импульсов от 120 до 130 кГц, числом импульсов в пачке более 95 и мощностью пучка на образце от 12 до 13 Вт, поверхность инструмента подвергают импульсному лазерному воздействию с коэффициентом перекрытия пятна лазерного луча в диапазоне от 0,3 до 0,5. (Патент РФ №2612182 C1, С04В 41/91, В21С 3/02, 02.03.2017).

Недостатками прототипа является отсутствие условий для формирования стабильного по глубине отбеленного поверхностного слоя по всей поверхности режущей части рабочих органов.

Технической задачей данного изобретения является - повышение износостойкости и эксплуатационных характеристик лезвий рабочих органов почвообрабатывающих орудий.

Технический результат - получение заданной стабильной глубины чистого отбеленного слоя глубиной 0,17 мм в режущей части рабочих органов почвообрабатывающих орудий из высокопрочного чугуна, повышение твердости.

Технический результат достигается способом термообработки высокопрочного чугуна оптическим квантовым генератором, при котором поверхность инструмента подвергают лазерному воздействию, формируя пятно лазерного луча с определенной мощностью пучка на образце, с коэффициентом перекрытия пятна лазерного луча в диапазоне от 0,1 до 0,9, при этом обрабатывают поверхности режущих частей и лезвий рабочих органов из высокопрочного чугуна ВЧ 50 многоканальным CO2 - лазером непрерывным режимом работы, формируют пятно лазерного луча на образце мощностью P=2,2 кВт, при этом диаметром пятна излучения в зоне обработки формируют равным d=9 мм, обрабатывают со скоростью перемещения υ=490 мм/с и коэффициентом перекрытия пятна лазерного луча 0,3.

Отличительные существенные признаки, влияющие на достижение заявленного технического результата:

- обработку проводят лезвий рабочих органов почвообрабатывающих орудий из высокопрочного чугуна ВЧ 50;

- получение отбела осуществляли многоканальным CO2 - лазером непрерывным режимом работы, мощностью пучка на образце W=2,2 кВт, диаметром пятна излучения в зоне обработки d=9 мм, с коэффициентом перекрытия пятна лазерного луча 0,3 и скоростью перемещения υ=490 мм/с.

Оптимальные режимы способа определялись в процессе эксперимента на автоматизированном лазерно-технологическом комплексе АЛТКУ-3 (многоканальный CO2 - лазер).

Зональное структурирование отливок долота, обеспечивает их высокую износостойкость и сохранность остроты режущей кромки за счет высокой твердости отбеленного слоя и реализации эффекта самозатачивания при работе плуга, а также создает достаточный уровень сопротивления динамическим нагрузкам за счет бейнитной структуры в основном объеме детали.

Пример конкретного выполнения.

Исследование проводили на термически обработанных образцах (отливках) из чугуна ВЧ50. Режим термической обработки приведен в таблице.

Полученные в результате термической обработки структуры исследовали с помощью металлографического микроскопа «Neophot-21» на микрошлифах, травленых 4% ниталем. Локальную твердость упрочненных зон и отдельных структурных составляющих определяли с помощью прибора ПМТ-3. Общую твердость по Роквеллу, а также ударную вязкость по Шарли определяли стандартными методами по ГОСТ 9012-59, 9013-59 и 9454-78 соответственно. Микротвердость отбеленного ледебуритного слоя, сформированного на чугуне была примерно Н50=10210±1403 МПа. В процессе лазерного термоупрочнения удалось получить отбеленный слой глубиной 0,17 мм.

Таким образом, заявленный способ термообработки высокопрочного чугуна оптическим квантовым генератором обеспечивает получение заданной стабильной глубины чистого отбеленного слоя глубиной 0,17 мм в режущей части рабочих органов почвообрабатывающих орудий из высокопрочного чугуна, повышение твердости.

Способ термообработки высокопрочного чугуна оптическим квантовым генератором, включающий лазерное воздействие на поверхность инструмента, при котором формируют пятно лазерного луча с определенной мощностью пучка, отличающийся тем, что обрабатывают поверхность режущих частей и лезвий рабочих органов инструмента из высокопрочного чугуна ВЧ50 многоканальным CO-лазером с непрерывным режимом работы, формируют пятно лазерного луча с мощностью пучка P=2,2 кВт, при этом диаметр пятна лазерного луча в зоне обработки формируют равным d=9 мм, обрабатывают со скоростью перемещения υ=490 мм/с и коэффициентом перекрытия пятна лазерного луча 0,3.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 31-40 из 236.
25.08.2017
№217.015.bb42

Грузовая платформа транспортного средства для перевозки рулонов сена, соломы

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Грузовая платформа транспортного средства для перевозки рулонов сена, соломы состоит из откидного бокового борта (1), пола (2), подвижного бруса (4), механизма фиксации и пружин (7). На подвижный брус (4) и на ролик (12) откидного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002615845
Дата охранного документа: 11.04.2017
25.08.2017
№217.015.bb81

Прицепное устройство

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к механизму прицепного устройства. Прицепное устройство содержит жесткую, гибкую и упругую силовые связи. Упругая силовая связь содержит элемент рессорного типа, прикрепленный с двух сторон скобами к...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002615829
Дата охранного документа: 11.04.2017
25.08.2017
№217.015.bdd8

Агрегат для ухода за посевами пропашных и бахчевых культур

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения. Агрегат для ухода за посевами пропашных и бахчевых культур включает трактор, штангу с распылителями, резервуар рабочей жидкости, насос, генератор постоянного тока и установку для электроактивации воды. Установка для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002616838
Дата охранного документа: 18.04.2017
25.08.2017
№217.015.bddf

Способ хранения сельскохозяйственной продукции

Способ хранения сельскохозяйственной продукции включает закладывание ее в хранилище и воздушное вентилирование. Дополнительно на стены устанавливают пористые съемные кассеты, а на пол укладывают пористые поддоны. Вентилирование ведут воздухом, пропущенным через фильтр, заполненный природным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002616845
Дата охранного документа: 18.04.2017
25.08.2017
№217.015.c04c

Манипулятор-трипод параллельно-последовательной структуры

Изобретение относится к подъемно-транспортным средствам, используемым для проведения погрузочно-разгрузочных работ. Манипулятор-трипод параллельно-последовательной структуры, установленный на транспортном средстве, содержит основание, на котором с помощью шарниров смонтированы три...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002616493
Дата охранного документа: 17.04.2017
25.08.2017
№217.015.c5c4

Способ профилактики цервицита у коров при послеродовых осложнениях

Изобретение относится к медицине, а именно к ветеринарному акушерству и гинекологии. Вводят в канал шейки матки биологический препарат. При этом на 3-5 день задержки последа или синдрома «Трудные роды» в канал шейки матки за поперечную складку вводят твердую желатиновую капсулу, заполненную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002618623
Дата охранного документа: 04.05.2017
25.08.2017
№217.015.c8f1

Секция орудия для обработки почвы в рядках посевов пропашных и бахчевых культур

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к орудиям для обработки почвы в рядках пропашных и бахчевых культур. Секция орудия для обработки почвы в рядках посевов пропашных и бахчевых культур содержит рабочие органы, каждый из которых имеет закрепленную на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002619280
Дата охранного документа: 15.05.2017
25.08.2017
№217.015.c907

Дисковая борона

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения и предназначено для рыхления почвы, уничтожения сорняков и выравнивания поверхности перед посевом. Дисковая борона содержит раму с поперечными балками, автономно установленные рядами на стойках вертикальные диски. Стойки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002619279
Дата охранного документа: 15.05.2017
25.08.2017
№217.015.cace

Способ определения зоны почвенного питания сельскохозяйственных культур

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Способ включает определение площади, занятой растениями, высеваемыми по гексагональной схеме. Предварительно определяют эффективный радиус питания растений сельскохозяйственных культур. Затем определяют объем зоны почвенного питания,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002620009
Дата охранного документа: 22.05.2017
25.08.2017
№217.015.cad1

Установка для дражирования семян

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению. Установка для дражирования семян содержит цилиндрический корпус, внутри которого расположен рабочий орган, выполненный в виде чаш, смонтированных на общей вертикальной оси, приводимой во вращательное движение от механизма привода,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002620015
Дата охранного документа: 22.05.2017
Показаны записи 31-40 из 173.
27.10.2015
№216.013.8817

Глубокорыхлитель

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к рабочим органам почвообрабатывающих орудий. Глубокорыхлитель содержит стойку, башмак с долотом и шарнирный параллелограмм. Звенья параллелограмма соединены с башмаком и рамой орудия. Стойка совмещена с фронтальным звеном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002566442
Дата охранного документа: 27.10.2015
27.10.2015
№216.013.8819

Комбинированный удобритель

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к устройствам для внутреннего внесения измельченных органических и растворенных минеральных удобрений в корнеобитаемый слой почвы. Комбинированный удобритель содержит бункер, в котором расположены подающий горизонтальный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002566444
Дата охранного документа: 27.10.2015
10.11.2015
№216.013.8b0c

Мелиоративное почвообрабатывающее орудие

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к мелиоративным почвообрабатывающим орудиям. Орудие содержит закрепленные на раме клинообразные стойки с лемехами в нижней части и тукопроводами в задней части. Перед стойками установлены вертикальные дисковые...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002567203
Дата охранного документа: 10.11.2015
20.11.2015
№216.013.92f3

Высевающий аппарат для зерновых культур

Высевающий аппарат для зерновых культур содержит бункер, установленный на дне заборной камеры, барабан-направитель семян с механическим приводом, пластинчатый отражатель лишних семян и канал повышенного давления для принудительного выбрасывания семян в семяпровод воздухом повышенного давления....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002569237
Дата охранного документа: 20.11.2015
20.11.2015
№216.013.92f4

Пневмомеханический высевающий аппарат

Пневмомеханический высевающий аппарат содержит бункер, установленный на дне заборной камеры барабан-направитель семян с механическим приводом, пластинчатый отражатель лишних семян и канал повышенного давления для принудительного выбрасывания семян в семяпровод потоком воздуха от источника...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002569238
Дата охранного документа: 20.11.2015
10.12.2015
№216.013.95bd

Высевающий аппарат для пунктирного высева семян зерновых культур

Высевающий аппарат включает ячеистый приводной диск с отражателем семян, закрытым в нерабочей зоне кожухом, и привод ячеистого диска. При этом ячеистый диск установлен под углом к горизонтальной плоскости, а ячейки выполнены по форме и размерам семени и расположены на периферийной части диска...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002569953
Дата охранного документа: 10.12.2015
20.12.2015
№216.013.9aa5

Устройство для производства сухарных заготовок

Устройство включает печь выпечки полуфабрикатов, расстойный шкаф, печь сушки сухаря, формовочную машину, соединенную с закаточным механизмом и автоматическим цепным транспортером в единую линию, шкаф для выдержки сухарных плит, сухарорезальную машину с конвейером выдачи, выравнивающее...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002571214
Дата охранного документа: 20.12.2015
20.12.2015
№216.013.9ce7

Композиция теста для хлеба формового штучного

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к хлебопекарному производству и функциональным продуктам питания. Предложена композиция теста для хлеба формового штучного, включающая муку ржаную обдирную, солод ржаной ферментированный, дрожжи прессованные, сахар-песок, соль...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002571792
Дата охранного документа: 20.12.2015
20.01.2016
№216.013.a194

Мелкодисперсный дождеватель-опрыскиватель

Изобретение относится к технике полива мелкодисперсным и капельным дождеванием, а также нанесения жидких химикатов для борьбы с болезнями и вредителями, внекорневой подкормке растений и может быть использовано в мобильных установках широкого спектра возделываемых сельскохозяйственных культур. В...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002573006
Дата охранного документа: 20.01.2016
20.03.2016
№216.014.c9d1

Сошниковая секция для точноглубинного посева

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к сошниковым секциям, используемым в посевных машинах, производящих рядный посев семян сельскохозяйственных культур на точно заданную глубину. Сошниковая секция включает дисковый нож в виде плоского кольца с режущей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002577377
Дата охранного документа: 20.03.2016
+ добавить свой РИД