RU2355521C2 - Contact point for electrospark alloying and method of its manufacturing - Google Patents
Contact point for electrospark alloying and method of its manufacturing Download PDFInfo
- Publication number
- RU2355521C2 RU2355521C2 RU2007113554/02A RU2007113554A RU2355521C2 RU 2355521 C2 RU2355521 C2 RU 2355521C2 RU 2007113554/02 A RU2007113554/02 A RU 2007113554/02A RU 2007113554 A RU2007113554 A RU 2007113554A RU 2355521 C2 RU2355521 C2 RU 2355521C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrode
- alloying
- electrodes
- graphite
- matrix
- Prior art date
Links
- 238000005275 alloying Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 25
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 23
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 23
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 claims description 12
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 claims description 4
- 238000010892 electric spark Methods 0.000 claims 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract description 6
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 abstract description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 2
- 238000005056 compaction Methods 0.000 abstract 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 14
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 6
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 2
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 2
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 1
- SFJBWZNTPHYOEH-UHFFFAOYSA-N cobalt Chemical compound [Co].[Co].[Co] SFJBWZNTPHYOEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N tungsten carbide Chemical compound [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Discharge Heating (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области обработки металла воздействием электрического тока, в частности к электроискровому легированию (ЭИЛ), и может быть использовано для придания деталям машиностроения особых поверхностных свойств, например, высокой износостойкости и/или антифрикционности.The invention relates to the field of metal processing by the action of electric current, in particular to electrospark alloying (ESA), and can be used to impart special surface properties, for example, high wear resistance and / or antifriction, to mechanical engineering parts.
Известен принятый в качестве ближайшего аналога изобретения электрод для ЭИЛ, выполненный из легирующего материала [1]. В качестве материала для изготовления такого электрода по условиям придания легирующему покрытию повышенной износостойкости желательно использование твердых сплавов - карбидов переходных металлов, в частности двойного литого карбида вольфрама (WC·W2C), получившего наименование рэлит.Однако использование рэлита в качестве материала легирующего электрода затруднительно из-за его высокой пористости и хрупкости, что, во-первых, создает нестабильные параметры процесса ЭИЛ, во-вторых, часто приводит к разрушению электрода в процессе ЭИЛ. Кроме того, так как по условиям прочности электрод из рэлита выполняют сравнительно небольшой длины, он имеет низкий коэффициент использования материала (КИМ), обусловленный тем, что до 25% материала электрода используется для его закрепления в электрододержателе установки ЭИЛ. С другой стороны, при формировании комбинированного покрытия для придания ему дополнительно к износостойкости антифрикционных свойств требуется его проработка графитом, что приводит к потерям времени на замену электрода из рэлита на графитовый электрод.Known accepted as the closest analogue of the invention, the electrode for ESA, made of alloying material [1]. It is desirable to use hard alloys - transition metal carbides, in particular double cast tungsten carbide (WC · W 2 C), which has become known as relit, as the material for the manufacture of such an electrode under conditions of imparting an alloying coating with increased wear resistance. However, the use of relit as the alloying electrode material is difficult due to its high porosity and brittleness, which, firstly, creates unstable parameters of the ESA process, and secondly, often leads to the destruction of the electrode during ESA. In addition, since, according to the strength conditions, the relay electrode is of relatively short length, it has a low material utilization factor (CMM), due to the fact that up to 25% of the electrode material is used to fix it in the electrode holder of the EIL installation. On the other hand, when forming a combined coating, in addition to the wear resistance of the antifriction properties, it is necessary to study it with graphite, which leads to a loss of time for replacing the relay electrode with a graphite electrode.
Достигаемым результатом изобретения является упрощение технологии ЭИЛ и сокращения времени технологического процесса при нанесении комбинированного легирующего покрытия.The achieved result of the invention is to simplify the ESA technology and reduce the time of the technological process when applying a combined alloying coating.
Это обеспечивается тем, что электрод для электроискрового легирования, выполненный из легирующего материала, согласно изобретению составлен по меньшей мере из двух скрепленных между собой торцами отдельных электродов одинакового поперечного сечения, каждый из которых выполнен из легирующего материала другого состава по сравнению с материалом контактирующих с ним одного или двух электродов.This is ensured by the fact that the electrode for spark spark alloying made of an alloying material according to the invention is composed of at least two individual electrodes of the same cross section fastened together by the ends, each of which is made of an alloying material of a different composition compared to the material of one contacting with it or two electrodes.
При этом согласно изобретению, в частности, электрод может быть составлен из двух отдельных электродов, один из которых выполнен из карбида переходного металла, а другой - из графита. Электрод может быть выполнен также из трех отдельных электродов, причем один из них выполнен из карбида переходного металла, а два других - из графита, и графитовые электроды расположены по обе стороны электрода из карбида переходного металла.Moreover, according to the invention, in particular, the electrode can be composed of two separate electrodes, one of which is made of transition metal carbide, and the other of graphite. The electrode can also be made of three separate electrodes, one of which is made of transition metal carbide, and the other two are made of graphite, and graphite electrodes are located on both sides of the transition metal carbide electrode.
Известен способ изготовления электрода для электроискрового легирования, включающий горячее прессование порошкового материала в пресс-форме, состоящей из матрицы и пуансона [2]. Такой способ применяется обычно для изготовления одиночного электрода из какого-либо одного материала. Изготовление таким способом составного электрода не позволяет обеспечить четкие границы между составами материалов контактирующих отдельных электродов, что недопустимо по условиям технологического процесса ЭИЛ при нанесении комбинированного легирующего покрытия.A known method of manufacturing an electrode for spark alloying, comprising hot pressing of the powder material in a mold consisting of a matrix and a punch [2]. This method is usually used for the manufacture of a single electrode from any one material. The manufacture of a composite electrode in this way does not allow for clear boundaries between the compositions of the materials of the contacting individual electrodes, which is unacceptable according to the conditions of the ESA process when applying a combined alloying coating.
Достигаемым результатом изобретения является повышение качества составного легирующего электрода при его изготовлении с использованием горячего прессования.The achieved result of the invention is to improve the quality of the composite alloying electrode in its manufacture using hot pressing.
Указанный результат обеспечивается тем, что при изготовлении электрода для электроискрового легирования способом, включающим горячее прессование порошкового материала в пресс-форме, состоящей из матрицы и пуансона, согласно изобретению в пресс-форму вводят с противоположной стороны матрицы второй пуансон, а в качестве пуансонов используют готовые отдельные электроды изготавливаемого составного электрода. При этом появляется возможность создания составного электрода, имеющего карбидную часть в виде отдельного электрода, например из карбидов Cr3С2 или WC·W2C (рэлита) и графитовой части в виде отдельного графитового электрода, вставляемого в электрододержатель для повышения КИМ карбидного электрода. Кроме того, составной электрод позволяет обеспечить стабильность параметров формирования слоя покрытия на деталях из токопроводящих материалов и возможность формирования комбинированных покрытий без смены электрода в режимах:This result is ensured by the fact that in the manufacture of an electrode for spark alloying by a method comprising hot pressing of powder material in a mold consisting of a matrix and a punch, according to the invention, a second punch is introduced from the opposite side of the matrix into the mold, and ready-made punches are used individual electrodes of the manufactured composite electrode. At the same time, it becomes possible to create a composite electrode having a carbide part in the form of a separate electrode, for example, from carbides Cr 3 C 2 or WC · W 2 C (relite) and a graphite part in the form of a separate graphite electrode inserted into the electrode holder to increase the CMM of the carbide electrode. In addition, the composite electrode allows to ensure the stability of the parameters of the formation of the coating layer on parts of conductive materials and the possibility of forming combined coatings without changing the electrode in the modes:
- карбидный материал+графит;- carbide material + graphite;
- графит+карбидный материал;- graphite + carbide material;
- графит+карбидный материал+графит.- graphite + carbide material + graphite.
На фиг.1 изображен составной электрод согласно изобретению, имеющий карбидную и графитовую части в виде двух отдельных электродов; на фиг.2 - то же, с двумя графитовыми и одним карбидным отдельными электродами; на фиг.3 - пресс-форма для изготовления составного электрода согласно изобретению.1 shows a composite electrode according to the invention, having carbide and graphite parts in the form of two separate electrodes; figure 2 is the same, with two graphite and one carbide separate electrodes; figure 3 - mold for the manufacture of a composite electrode according to the invention.
Электрод 1 для электроискрового легирования, выполненный из легирующего материала, согласно изобретению составлен по меньшей мере из двух скрепленных между собой торцами 2 отдельных электродов 3, 4, 5 одинакового (в данном случае круглого) поперечного сечения 6. Каждый из электродов 3, 4, 5 выполнен из легирующего материала другого состава по сравнению с материалом контактирующих с ним электродов. В соответствии с вариантом фиг.1 электрод 1 составлен из двух отдельных электродов, 3, 4, причем электрод 3 выполнен из карбида переходного металла, а другой - из графита. По варианту фиг.2 электрод 1 составлен из трех отдельных электродов 3, 4, 5, причем электрод 3 выполнен из карбида переходного металла, а электроды 4, 5 - из графита. Последние расположены по обе стороны электрода 3 из карбида переходного металла. Длина l составного электрода 1 складывается из длины lк электрода 3 из карбида переходного металла и длин lг электродов 4,5 из графита. При этом длина lк электрода 3 из карбида переходного металла составляет не более четырех диаметров d этого электрода. Данное соотношение выбрано из условия обеспечения максимальной прочности и максимальной и стабильной плотности карбидной части составного электрода 1, а также из условий технологичности при его производстве. Минимальный диаметр d составного электрода 1 должен составлять не менее 3 мм.The
Пресс-форма для изготовления составного электрода 1 (фиг.3) содержит графитовую матрицу 7 и два пуансона 8 и 9, в качестве которых используют готовые отдельные электроды 3, 4 или 5 изготавливаемого составного электрода. Диаметр матрицы соответствует диаметру d изготавливаемого электрода. Для удобства осуществления технологических операций каждый пуансон в исходном состоянии снабжен основанием 10.The mold for the manufacture of the composite electrode 1 (figure 3) contains a
Пример изготовления составного электрода «графит МПГ-7 - рэлит (WC·W2C) - графит МПГ-7». Формообразующая поверхность матрицы 7 натирают порошком гексагонального нитрида бора для предотвращения припекания частиц карбидного материала к графитовым стенкам. С одной стороны матрицы 7 вводят пуансон 8 из графита МПГ-7. Матрица 7 с пуансоном 8 устанавливается на основание 10 последнего, после чего производят засыпку небольшого количества порошка кобальта или никеля (0,010÷0,015 от веса засыпаемой после этого в полость матрицы 7 мерной навески 11 рэлита). Затем производят повторную засыпку порошка никеля или кобальта в том же количестве, что и перед засыпкой мерной навески рэлита. По окончании засыпки в полость матрицы 7 вводят верхний пуансон 9 из графита материала МПГ-7, и собранную матрицу помещают в нагреватель устройства для прессования электродов (на показаны). При достижении температуры 1800-2000°С начинается усадка засыпки, и верхний пуансон 9 плавно нагружают с помощью пресса при следующих параметрах режима прессования:An example of the manufacture of the composite electrode "MPG-7 graphite - relit (WC · W 2 C) - MPG-7 graphite". The mold-forming surface of the
При максимальной нагрузке и температуре 2500±30°С делают выдержку до прекращения усадки.At maximum load and a temperature of 2500 ± 30 ° C, make an exposure until the termination of shrinkage.
После этого постепенно снижают температуру до 1500±50°С, после чего снимают половину нагрузки, а при достижении температуры 800±50°С нагрузку снимают полностью. После остывания производят обрезку лишних элементов (оснований 10) пуансонов 8,9 и извлекают электрод 1 из матрицы 7. При этом отдельные электроды 3, 4, 5 составного электрода 1 оказываются прочно соединенными промежуточной эвтектической зоной 12 (фиг.1, 2) шириной b=(0,2÷1,0) d с четко выраженными границами между составами отдельных электродов.After that, the temperature is gradually reduced to 1500 ± 50 ° C, after which half the load is removed, and when the temperature reaches 800 ± 50 ° C, the load is completely removed. After cooling, the excess elements (bases 10) of the punches 8.9 are trimmed and the
Источники информацииInformation sources
1. Заявка RU № 99106787, B 23 H 1/04, 1997.03.20, 2001.08.22.1. Application RU No. 99106787, B 23
2. Заявка RU № 2005125788, B 23 F 3/15, 2005.08.15, 2007.02.20.2. Application RU No. 2005125788, B 23
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007113554/02A RU2355521C2 (en) | 2007-04-12 | 2007-04-12 | Contact point for electrospark alloying and method of its manufacturing |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007113554/02A RU2355521C2 (en) | 2007-04-12 | 2007-04-12 | Contact point for electrospark alloying and method of its manufacturing |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2007113554A RU2007113554A (en) | 2008-10-20 |
| RU2355521C2 true RU2355521C2 (en) | 2009-05-20 |
Family
ID=40040940
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007113554/02A RU2355521C2 (en) | 2007-04-12 | 2007-04-12 | Contact point for electrospark alloying and method of its manufacturing |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2355521C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2416499C1 (en) * | 2009-10-20 | 2011-04-20 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный аграрный университет" (ФГОУ ВПО "Орел ГАУ") | Electrode for electric spark processing |
| RU2837924C1 (en) * | 2024-05-28 | 2025-04-07 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Method of making composite electrode for electrospark alloying |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB762212A (en) * | 1954-03-11 | 1956-11-28 | Napier & Son Ltd | Apparatus for spark machining |
| SU722719A1 (en) * | 1978-09-04 | 1980-03-25 | Предприятие П/Я М-5591 | Method of producing small-diameter electrode for electrospark alloying |
| SU1484519A1 (en) * | 1987-07-21 | 1989-06-07 | Завод-втуз при Московском автомобильном заводе им.И.А.Лихачева | Tool electrode for spark-erosion alloying of steels |
| RU99106787A (en) * | 1996-09-04 | 2001-03-20 | Беркенхофф Гмбх | HIGH STRENGTH ELECTRODE FOR ELECTROEROSION PROCESSING |
-
2007
- 2007-04-12 RU RU2007113554/02A patent/RU2355521C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB762212A (en) * | 1954-03-11 | 1956-11-28 | Napier & Son Ltd | Apparatus for spark machining |
| SU722719A1 (en) * | 1978-09-04 | 1980-03-25 | Предприятие П/Я М-5591 | Method of producing small-diameter electrode for electrospark alloying |
| SU1484519A1 (en) * | 1987-07-21 | 1989-06-07 | Завод-втуз при Московском автомобильном заводе им.И.А.Лихачева | Tool electrode for spark-erosion alloying of steels |
| RU99106787A (en) * | 1996-09-04 | 2001-03-20 | Беркенхофф Гмбх | HIGH STRENGTH ELECTRODE FOR ELECTROEROSION PROCESSING |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2416499C1 (en) * | 2009-10-20 | 2011-04-20 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный аграрный университет" (ФГОУ ВПО "Орел ГАУ") | Electrode for electric spark processing |
| RU2837924C1 (en) * | 2024-05-28 | 2025-04-07 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Method of making composite electrode for electrospark alloying |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2007113554A (en) | 2008-10-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS6082602A (en) | Rocket combustor outer cylinder manufacturing method | |
| US2153397A (en) | Machinable sinter bearing | |
| US8894962B2 (en) | Carbon material and method of manufacturing the same | |
| RU2355521C2 (en) | Contact point for electrospark alloying and method of its manufacturing | |
| US2377882A (en) | Bearing | |
| US2323162A (en) | Flatiron base | |
| US8646745B2 (en) | Mold, solidified body, and methods of manufacture thereof | |
| US5023145A (en) | Multi carbide alloy for bimetallic cylinders | |
| TWI687272B (en) | Gradient hard alloy drilling mold | |
| US5246056A (en) | Multi carbide alloy for bimetallic cylinders | |
| CN101408222B (en) | Sliding element | |
| JP6018227B2 (en) | Method for manufacturing a cathode block for an aluminum electrolytic cell | |
| JP3325034B2 (en) | Sintered sliding member comprising multiple layers and method for producing the same | |
| KR100790003B1 (en) | Oil pocket sliding bearing | |
| JP4550961B2 (en) | Sintering die for electric current sintering | |
| RU2811315C1 (en) | Anti-friction composite material based on iron | |
| JP2017137533A (en) | Composite sintered compact and method for producing the same | |
| RU2837924C1 (en) | Method of making composite electrode for electrospark alloying | |
| JP2004255517A (en) | Consumable electrode member for electrical discharge machining | |
| JP3776277B2 (en) | Stress relaxation type functionally gradient material and method for producing the same | |
| JP6615446B2 (en) | Graphite-copper composite electrode material for electric discharge machining and electrode for electric discharge machining using the material | |
| JPH10219307A (en) | Sintered gear | |
| JP5339770B2 (en) | Method for manufacturing sintered body | |
| DE2005681B2 (en) | Contact piece for high electrical loads | |
| CN108343676A (en) | support cover |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150413 |