Спосіб отримання зміцненого шару на різьбової поверхні деталі з легованих сталей

 

Винахід відноситься до машинобудування і може бути використане для захисно-зміцнюючої обробки деталей з різьбовими поверхнями, застосовуваних, наприклад, у ролико-гвинтових і шарико-гвинтових передачах.

Відомий спосіб отримання зміцненого шару на різьбової поверхні деталі з металів або сплавів лазерним випромінюванням [патент РФ №2047661, МПК C21D 1/09. СПОСІБ ОБРОБКИ РІЗЬБОВОГО ВИРОБИ], що включає поверхневу лазерну загартування западини зубів. Лазерної гартуванню піддають також поверхню виступів зубів у режимі оплавлення. Недоліком відомого способу є необхідність використання високоточного дорогого устаткування і відносно низька продуктивність процесу обробки різьбових поверхонь. При цьому зі зменшенням розмірів різьбових поверхонь вимоги до точності обробки таких деталей, як деталі ролико-гвинтових пар збільшується. Крім того, виникають труднощі проникнення лазерного променя на внутрішню поверхню деталей малого діаметру і значної протяжності. Тому цей спосіб має обмежене застосування і може бути реалізований тільки для обробки зовнішніх циліндричних поверхонь.

Відомий також спмирование металу мітчиком з розсувними деформованими елементами [патент РФ 2241579, МПК B23G 5/06, В23Р 15/52, В24В 39/00, В21Н 3/08. Спосіб статико-імпульсного формоутворення і зміцнення внутрішніх різьб і профілів // Ю. С. Степанов, А. В. Киричок та ін - Опубл. БІ 12, 10.12.2004] У відомому способі виробляють зміцнення статико-імпульсної обробки різьби докладаючи до неї періодичну динамічне навантаження. Однак деталі, оброблені відомим способом, характеризуються наявністю мікротріщин в поверхневому шарі матеріалу, що знижують міцність і зносостійкість різьби. Крім того, складність використовуваного інструменту і технології зміцнення призводять до зростання вартості обробки деталі.

Найбільш близьким по технічній сутності і досягається результату до пропонованого способу є спосіб отримання зміцненого шару на різьбової поверхні деталі з легованих сталей [Заявка РФ №2011125810, МПК B23G 1/00. Спосіб виготовлення різьби на деталі. Дата публікації заявки: 27.12.2012, Бюл. №36], що включає формування геометрії різьблення резьбообразующим інструментом, її обробку впливом електричного струму. При цьому зміцнення виробляють термомеханічним впливом за рахунок проходження через зону контакту інструмента і деталі електричного струму. Термомеханічне воздейстз твердого сплаву, виконана невращающейся відносно деталі, встановлюється у западину між витками і виробляє оздоблювально-зміцнюючої обробки підстави та прилеглих до нього бічних поверхонь, нижче середнього діаметра різьби, а другий інструмент-ролик, виготовлений з бронзи, виконаний обертається, встановлюється між двома сусідніми бічними витками і виробляє поверхневу загартування решти бічних поверхонь, причому підведення електричного струму на інструменти виконаний таким чином, що площа контакту інструменту-пластини та інструменту-ролика рівні між собою.

Недоліками відомого способу є складність конструкції механізму переміщення зміцнювального інструменту, невисока продуктивність, оскільки необхідно кожну деталь обробляти індивідуально, і низька зносостійкість різьбової поверхні, що забезпечується використанням тільки процесу загартування. Тому використання зміцнених за відомим способом [Заявка РФ №2011125810. МПК B23G 1/00. Спосіб виготовлення різьби на деталі. Дата публікації заявки: 27.12.2012, Бюл. №36], деталей для таких пристроїв, як ролико-гвинтові передачі, що не дозволяє отримати високі експлуатаційні властивості, такі як изностся створення такого поверхневого шару матеріалу деталі, який дозволив би забезпечити підвищені експлуатаційні характеристики різьбових поверхонь відповідальних деталей із легованих сталей (зносостійкості і антифрикційних властивостей).

Технічним результатом заявляється способу є підвищення експлуатаційних характеристик (зносостійкості і антифрикційних властивостей) різьбових поверхонь відповідальних деталей із легованих сталей за рахунок застосування електролітно-плазмового та іонно-імплантаційній обробки поверхні деталей.

Технічний результат досягається тим, що в способі отримання зміцненого шару на різьбової поверхні деталі з легованих сталей, що включає формування геометрії різьблення резьбообразующим інструментом, її обробку впливом електричного струму, на відміну від прототипу, обробку впливом електричного струму проводять електролітно-плазмовим методом: деталь занурюють в електроліт, використовуючи в якості електроліту 3-8% водний розчин сульфату амонію, формують навколо оброблюваної поверхні деталі парогазову оболонку і запалюють електричний розряд між оброблюваною деталлю і електролітом шляхом подачі на оброблювану деталь електричного поті 260-310, температура електроліту 70-85°C, струм 0,20-0,55 А/см2, а після електролітно-плазмового обробки різьбової поверхні, деталі поміщають у вакуумну камеру установки для іонно-імплантаційній обробки, проводять іонне очищення іонами аргону при енергії від 6 до 8 кев, щільності струму від 100 до 120 мкА/см2протягом від 0,2 до 0,8 год і іонно-імплантаційну обробку поверхні деталі іонами ітербій або азоту при енергії від 20 до 35 кев.

Крім того, можливе використання наступних додаткових технологічних прийомів: створення необхідного вакууму проводиться турбомолекулярні насосом; створюють вакуум від 10-5до 10-7мм рт. ст.; іонну імплантацію проводять або в імпульсному, або в безперервному режимі; після іонно-імплантаційній обробки проводять постімплантаціонних відпал; в якості деталей із легованих сталей використовують деталі ролико-гвинтовий або шарико-гвинтової передачі.

Для оцінки експлуатаційних властивостей деталей із легованих сталей з різьбовими поверхнями були проведені наступні випробування. Зразки з легованих сталей ШХ-15, 12Х2Н4А і 40ХН2МА були піддані електролітно-плазмової обробки з наступною іонно-імплантаційній обробкою за предлагзьби на деталі. Дата публікації заявки 27.12.2012, Бюл. №36].

Обробка електролітно-плазмовим методом

Деталь занурювали в електроліт і виробляли ЕПО, використовуючи в якості електроліту 3-8% водний розчин сульфат амонію (з наступними варіантами: 2% - незадовільний результат (Н.Р.); 3% - задовільний результат (У. Н.); 4% - (У. Н.); 5% - (У. Н.); 6% - (У. Н.); 7% - (У. Н.); 8% - (У. Н.); 9% - (Н.Р.)), забезпечуючи режим електролітно-плазмового полірування (ЕПП) різьбової поверхні: напруга 260-310 (250 - (Н.Р.); (260-(У. Н.); (280 - (У. Н.); (300 - (У. Н.); 310 - (У. Н.); 320 - (Н.Р.)), температура електроліту 70-85°C (60°C - (Н.Р.); 70°C - (У. Н.); 75°C - (У. Н.); 85°C -(У. Н.); 95°C -(Н.Р.)), струм 0,20-0,55 А/см2- 0,12 А/см2(Н.Р.); 0,20 А/см2(У. Н.); 0,33 А/см2(У. Н.); 0,42 А/см2(У. Н.); 0,55 А/см2(У. Н.); 0,63 А/см2(Н.Р.)).

При ЕПП формували навколо оброблюваної поверхні деталі парогазову оболонку, запалювали електричний розряд між оброблюваною деталлю і електролітом шляхом подачі на оброблювану деталь електричного потенціалу (як позитивного - анодна, так і негативного - катодна обробка).

Після електролітно-плазмового обробки різьбової поверхні, деталі поміщають у вакуумну камеру установки для іонно-імплантаційній о8 кев - (У. Н.); 9,3 кев - (Н.Р.)), щільності струму від 100 мкА/см2до 120 мкА/см2(90 мкА/см2- (Н.Р.); 100 мкА/см2- (У. Н.); 110 мкА/см2- (У. Н.); 120 мкА/см2- (У. Н.); 130 мкА/см2- (Н.Р.)) протягом від 0,2 до 0,8 год (0,1 год - (Н.Р.); 0,2 год - (У. Н.); 0,4 год - (У. Н.); 0,6 год - (У. Н.); 0,8 год - (У. Н.); 1,0 год. - Н.Р.)) і іонно-імплантаційну обробку поверхні деталі іонами ітербій при енергії від 20 до 35 кев (15 кев - (Н.Р.); 20 кев - (У. Н.); 25 кев - (У. Н.); 30 кев - (У. Н.); 35 кев - (У. Н.); 40 кев - (Н.Р.)) або іонно-імплантаційну обробку поверхні деталі іонами азоту при енергії від 20 до 35 кев (15 кев - (Н.Р.); 20 кев - (У. Н.); 25 кев - (У. Н.); 30 кев - (У. Н.); 35 кев - (У. Н.); 40 кев - (Н.Р.)).

Створення необхідного вакууму вироблялося турбомолекулярні насосом; створювали вакуум від 10-5до 10-7мм рт. ст.

Після обробки частина деталей піддавали постімплантаціонному відпалу в одному вакуумному обсязі установки за один технологічний цикл.

Іонну імплантацію проводили як в імпульсному, так і безперервному режимах. В якості деталей із легованих сталей використовують деталі ролико-гвинтовий або шарико-гвинтової передачі.

На оброблювану поверхню частини деталей наносили наступні шари:

- шар з механічної суміші нанопорошка оксиду кремнію 30%-50%�ї суміші нанопорошка оксиду кремнію 30%-50% (25% - (Н.Р.); 30% - (У. Н.); 40% - (У. Н.); 50% - (У. Н.); 60% - (Н.Р.)) в суміші мінеральних або нафтових масел з добавками кальцієвого мила нафтенових кислот і кислот окисленого петролатуму; шар нанокомпозитного складу, що містить оксид кремнію SiO2, розчинений у литоле. Потім шари опромінюють електромагнітним полем 2÷6 МГц (1 МГц - (Н.Р.); 2 МГц - (У. Н.); 4 МГц - (У. Н.); 6 МГц - (У. Н.); 8 МГц - (Н.Р.)) протягом від 10 до 20 с (5 с - Н.Р.); 10 с - (У. Н.); 20 - (У. Н.); 30 с - Н.Р.)), нагріваючи поверхню оброблюваної деталі до температури від 680 до 860°C (660°C - (Н.Р.); 680°C - (У. Н.); 740°C - (У. Н.); 800°C - (У. Н.); 860°C - (У. Н.); 880°C - (Н.Р.)) і проводили електромеханічну імплантацію поверхневого шару позитивними іонами важких металів (кобальт, мідь, молібден, нікель, олово, свинець), пропускаючи постійний електричний струм через контакт «деталь - імплантується зміцнюючої метал». На поверхні оброблюваної деталі створювали поверхневий шар товщиною 0,1-1,0 мкм (0,05 мкм-(Н.Р.); 0,1 мкм - (У. Н.); 0,3 мкм - (У. Н.); 0,7 мкм - (У. Н.); 1,0 мкм - (У. Н.); 1,2 мкм - (Н.Р.)) шляхом електромеханічної імплантації одного з таких сплавів: бабіта, бронзи, латуні або міді при силі струму від 4-12 А (3 А - (Н.Р.); 4 А - (У. Н.); 6 - (У. Н.); 8 - (У. Н.); 12 - (У. Н.); 14 - (Н.Р.);), під час пропускання струму t=30-60 с (20 - (Н.Р.); 30 �різьбових поверхонь порівняно із зразками, обробленими по способу-прототипу, підвищилася в 12-16 разів при зниженні коефіцієнта тертя в 1,4-1,8 рази.

Таким чином, проведені порівняльні випробування показали, що застосування в способі отримання зміцненого шару на різьбової поверхні деталі з легованих сталей, що включає наступні ознаки: формування геометрії різьблення резьбообразующим інструментом; обробку різьблення впливом електричного струму; обробку впливом електричного струму проводять електролітно-плазмовим методом: деталь занурюють в електроліт, використовуючи в якості електроліту 3-8% водний розчин сульфату амонію, формують навколо оброблюваної поверхні деталі парогазову оболонку і запалюють електричний розряд між оброблюваною деталлю і електролітом шляхом подачі на оброблювану деталь електричного потенціалу; забезпечують режим електролітно-плазмового полірування різьбової поверхні: напруга 260-310, температура електроліту 70-85°C, струм 0,20-0,55 А/см2; після електролітно-плазмового обробки різьбової поверхні, деталі поміщають у вакуумну камеру установки для іонно-імплантаційній обробки; проводять іонне очищення іонами аргону при енергії від 6 до 8 кев, плоли іонами ітербій або азоту при енергії від 20 до 35 кев; при цьому можливі наступні варіанти способи: створення необхідного вакууму проводиться турбомолекулярні насосом; створюють вакуум від 10-5до 10-7мм рт. ст.; іонну імплантацію проводять або в імпульсному, або в безперервному режимі; після іонно-імплантаційній обробки проводять постімплантаціонних відпал; в якості деталей із легованих сталей використовують деталі ролико-гвинтовий або шарико-гвинтової передачі, дозволяє підвищити, порівняно з прототипом, зносостійкість і антифрикційні властивості, що підтверджує заявлений технічний результат пропонованого винаходу - підвищення експлуатаційних характеристик (зносостійкості і антифрикційних властивостей) різьбових поверхонь відповідальних деталей із легованих сталей за рахунок забезпечення застосування електролітно-плазмового та іонно-імплантаційній обробки поверхні деталей.

1. Спосіб отримання зміцненого шару на різьбової поверхні деталі з легованих сталей, що включає формування геометрії різьблення резьбообразующим інструментом, її обробку впливом електричного струму, який відрізняється тим, що обробку впливом електричного струму проводять електролітно-плазмовим методом, мируют навколо оброблюваної поверхні деталі парогазову оболонку і запалюють електричний розряд між оброблюваною деталлю і електролітом шляхом подачі на оброблювану деталь електричного потенціалу, при цьому забезпечують режим електролітно-плазмового полірування різьбової поверхні при напрузі 260-310, температурі електроліту 70-85°C і струмі 0,20-0,55 А/см2, а після електролітно-плазмового обробки різьбової поверхні деталі поміщають у вакуумну камеру установки для іонно-імплантаційній обробки, проводять іонне очищення іонами аргону при енергії від 6 до 8 кев, щільності струму від 100 до 120 мкА/см2протягом від 0,2 до 0,8 год і іонно-імплантаційну обробку поверхні деталі іонами ітербій або азоту при енергії від 20 до 35 кев.

2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що створення необхідного вакууму виробляють турбомолекулярні насосом.

3. Спосіб за п. 2, який відрізняється тим, що створюють вакуум від 10-5до 10-7мм рт.ст.

4. Спосіб за будь-яким із пп.1-3, відрізняється тим, що іонну імплантацію проводять в імпульсному режимі.

5. Спосіб за будь-яким із пп.1-3, відрізняється тим, що іонну імплантацію проводять в безперервному режимі.

6. Спосіб за будь-яким із пп.1-3, відрізняється тим, що після іонно-імплантаційній обробки проводять постімплантаціонних відпал.

7. Спосіб за п. 4, який відрізняється тим, що після іонно-імплантаційній обробки проводять постімплантаціонних відпал.

9. Спосіб за будь-яким із пп.1-3, 7-8, відрізняється тим, що в якості деталей із легованих сталей використовують деталі ролико-гвинтовий або шарико-гвинтової передачі.

10. Спосіб за п. 4, який відрізняється тим, що в якості деталей із легованих сталей використовують деталі ролико-гвинтовий або шарико-гвинтової передачі.

11. Спосіб за п. 5, який відрізняється тим, що в якості деталей із легованих сталей використовують деталі ролико-гвинтовий або шарико-гвинтової передачі.

12. Спосіб за п. 6, відрізняється тим, що в якості деталей із легованих сталей використовують деталі ролико-гвинтовий або шарико-гвинтової передачі.



 

Схожі патенти:

Спосіб електролітно-плазмової обробки поверхні деталей з маловуглецевих сталей з підвищеним вмістом хрому

Винахід відноситься до технології полірування виробів з маловуглецевих сталей з підвищеним вмістом хрому і може бути використане в авіаційному та енергетичному машинобудуванні, зокрема для фінішної обробки лопаток компресора. Спосіб включає занурення оброблюваної деталі в ванну з попередньо нагрітим електролітом у вигляді розчину гідрокарбонату натрію або сульфату амонію, формування розряду в пароплазменной області, що утворюється між оброблюваною деталлю і електролітом, вплив струмами високої частоти на поверхню деталі, при цьому в електроліт вводять поверхнево-активну речовину в кількості не менше 1,0*10-4 про. %, а вплив струмами високої частоти на поверхню деталі здійснюють пакетами імпульсів струму з тривалістю пакета імпульсів струму понад 15 мкс і шпаруватістю імпульсів менше 85%, при цьому оброблювана деталь є анодом. Технічним результатом є зниження енергетичних витрат на одиницю оброблюваної поверхні, підвищення екологічності та рівномірності обробки поверхні деталей складного профілю. 4 з.п. ф-ли, 2 табл., 2 пр.
Винахід відноситься до технології електролітно-плазмового полірування поверхні деталей із легованих сталей. Спосіб включає полірування пера лопатки електролітно-плазмовим методом, що включає занурення деталі в електроліт, формування навколо оброблюваної поверхні деталі парогазової оболонки і запалювання розряду між оброблюваною деталлю і електролітом шляхом подачі на оброблювану деталь електричного потенціалу, причому полірування поверхні пера лопатки проводять у два етапи: спочатку до оброблюваної лопатці прикладають електричний потенціал величиною від 320 до 350 та полірування проводять до досягнення мінімально можливої при даному напрузі величини шорсткості, а потім плавно зменшують напругу до величин від 270 до 300 В і проводять остаточне полірування до досягнення мінімально можливої при даному напрузі величини шорсткості поверхні, причому в якості електроліту використовують водний розчин солі сульфату амонію концентрацією від 6 до 12 г/л, а полірування ведуть при температурі від 60 °C до 80 °C. Технічний результат: підвищення експлуатаційних характеристик лопаток турбомашин при одночасному зниженні трудомісткості про
Винахід відноситься до машинобудування і може бути використане для захисно-зміцнюючої обробки та нанесення зносостійких покриттів на різьбові поверхні деталей, застосовуваних, наприклад, у ролико-гвинтових і шарико-гвинтових передачах. Спосіб включає підготовку поверхні під нанесення покриття та нанесення зносостійкого покриття. При цьому підготовку поверхні під нанесення покриття поєднують з зміцнюючої обробкою, проводячи її в наступній послідовності: деталь занурюють в електроліт, формують навколо оброблюваної поверхні деталі парогазову оболонку і запалюють електричний розряд між оброблюваною деталлю і електролітом шляхом подачі на оброблювану деталь електричного потенціалу, при цьому забезпечують режим електролітно-плазмового полірування різьбової поверхні, а після електролітно-плазмового обробки різьбової поверхні деталі поміщають у вакуумну камеру установки для іонно-імплантаційній обробки, проводять іонне очищення іонами аргону при енергії від 6 до 8 кев і іонно-імплантаційну обробку поверхні деталі іонами ітербій або азоту, а потім у цій же установці іонно-плазмовим методом наносять зносостійке покриття ивойств різьбових поверхонь деталей. 21 з.п. ф-ли, 1 пр.

Спосіб захисту жароміцних сталей і сплавів від корозії

Винахід відноситься до галузі електрохімії і може бути використане в машинобудуванні, хімічній, металургійній та інших галузях промисловості

Спосіб електрохімічного полірування виробів з хромонікелевих сталей

Винахід відноситься до електрохімічної обробки, переважно до электрополированию нержавіючих сталей, і може знайти застосування в різних областях техніки в процесах електрополірованія, що використовуються в якості фінішних операцій обробки виробів, а також для підготовки поверхонь деталей перед нанесенням гальванічних покриттів

Розчин для електрохімічного полірування легованих сталей

Винахід відноситься до електрохімічній обробці високовуглецевих та вих сталей, а саме до составамрастворов для електрохімічної обробки швидкорізальних сталей

Електроліт для електрохімічного полірування сталі

Винахід відноситься до складів електролітів для електрохімічного полірування переважно виробів з високохромистих корозійно-стійких сталей

Електроліт для полірування сталей

Винахід відноситься до електрохімічної обробки металів, а саме до поліруванню високолегованих багатокомпонентних марок сталей, наприклад 44НХМТ, 36НХТЮ8М

Спосіб іонно-плазмового прецизійного азотування поверхонь металевих виробів

Винахід відноситься до плазмової хіміко-термічній обробці, а саме до способу іонно-плазмового прецизійного азотування металевих поверхонь, і може бути використане в машинобудуванні, двигунобудуванні, металургії та інших галузях промисловості. Попередньо ініціюють газорозрядну плазму на основі аргону. Після витримки в ініційованої плазмі на основі аргону в газорозрядну плазму вводять азот, подають негативний потенціал зсуву на оброблюваний виріб з плавним зміною його до робочого значення і здійснюють ізотермічну витримку. Після цього замінюють аргон-азотну суміш чистим азотом, створюючи плазмовий потік, що містить іони азоту, підвищують негативний потенціал зсуву і температуру вироби і виконують ізотермічну витримку в азотній плазмі. В результаті на поверхні виробу формується азотований шар зі стабільно рівноважної мікроструктурою без тендітної поверхневої структури і, як наслідок, збільшується твердість, відсутня жолоблення виробів, забезпечується збереження вихідних геометричних розмірів при одночасному прискоренні азотування в 3-5 разів. 5 з.п. ф-ли, 2 табл., 4 пр., 6 іл.
Винахід відноситься до області машинобудування, зокрема до методів освіти захисних покриттів на деталях, схильних до високих температур і механічних навантажень. Спосіб включає очищення виробів і вакуумної камери в тліючому розряді в середовищі інертного газу, іонне травлення та нанесення покриття методом фізичного осадження з парової фази, при цьому перед нанесенням покриття проводять іонно-плазмове цементацію з подальшим іонним травленням, яку здійснюють шляхом подачі в камеру вуглецевмісної газу і нагрівання виробу за допомогою не менше двох магнетронів, які працюють в дуальному режимі, чергування цементації з іонним травленням здійснюють N етапів, де N ≥ 1, а нанесення покриття здійснюють послідовним формуванням чергуються шарів з не менш одного мікрослоя, складається з хрому і сплаву алюмінію з кремнієм, загальною товщиною 1,9-2,8 мкм, і не менш одного мікрослоя, що складається з оксидів хрому, алюмінію і кремнію, загальною товщиною 0,4-1,6 мкм, отриманих при подачі в камеру кисню, причому зазначені микрослои складаються з наношарів згаданих матеріалів товщиною 1-100 нм, утворених при послідовному проходженні вироби перед магнетронами з мішенями � і жаростійкості покриття в умовах високотемпературного окислення і ерозійного впливу. 1 пр., 1 табл.

Спосіб обробки металевих деталей та пристрій для його здійснення

Винахід відноситься до способу і пристрою обробки металевих деталей і може знайти застосування для композиційного мікролегування і зміцнення поверхні металевих деталей. Спосіб включає перенесення в потоці високотемпературної імпульсної плазми іонів розпорошується матеріалу замінних вставок для створення композиційно мікролегованої поверхні деталей. Розрядну камеру і робочу камеру з'єднують за допомогою фланця з встановленою в його каналі вставкою з розпиленого згаданої плазмою матеріалу. В робочій камері розміщують екран, виконаний з розпиленого згаданої плазмою матеріалу. Отримують високотемпературну імпульсну плазму з щільністю енергії 105-109 Вт·см-2. Обробку металевої деталі виконують високотемпературної імпульсної плазмою з часом впливу 10-7-10-3, що містить іони матеріалу електрода, екрана і вставки фланця. В результаті зменшується насичення високотемпературної імпульсної плазми небажаними іонами і відповідно досягається однорідність хімічного складу поверхні деталі. 2 н. і 2 з.п. ф-ли, 4 ін., 1 табл., 1 іл.

Пристрій для хіміко-термічної обробки деталей в несамостійному тліючому розряді

Винахід відноситься до області хіміко-термічної обробки металів, зокрема до іонному азотуванню, і може бути використане в машинобудуванні, автобудуванні і арматуробудуванні. Пристрій для хіміко-термічної обробки деталі в несамостійному тліючому розряді містить вакуумну камеру і підкладку для розміщення деталей, джерело живлення, з'єднаний з негативним полюсом з підкладкою, позитивним - з корпусом камери, термоемісійний електрод, другий джерело живлення, з'єднаний з негативним полюсом з термоемісійним електродом, позитивним - з корпусом камери, порожнистий циліндричний електрод, що має внутрішній діаметр, перевищує геометричні розміри оброблюваної деталі, і термоемісійний електрод, розташований коаксіально з циліндричним електродом. Пристрій додатково містить другий порожнистий циліндричний електрод, розташований коаксіально першого електрода і утворює з першим електродом електростатичну лінзу. Вісь симетрії порожнистих циліндричних електродів орієнтована під кутом, рівним критичному куті падіння іонного потоку на поверхню оброблюваної деталі. Термоемісійний електрод розташований у фокусі електростатичної обробки. 1 іл.

Спосіб нанесення покриття на металеві заготовки в установці вакуумування (варіанти)

Винахід відноситься до вакуумної обробки поверхонь заготовок. Спосіб нанесення покриття на металеві заготовки здійснюють установки вакуумування, що містить виконаний у вигляді мішені перший електрод, який є частиною джерела випаровування електричною дугою і через який подають дуговий розряд з струмом дугового розряду, за допомогою якого випаровують матеріал мішені, і другий електрод, який виконаний у вигляді держателя заготовок і разом з заготовками утворює електрод зсуву, на який подають напруга зсуву. Попередньо оброблену заготовку за допомогою бомбардування її поверхні іонами металу, при цьому іони металу інжектується в поверхню підкладки без знімання металу з поверхні і зростання шару, причому в поверхню підкладки інжектується іони металу, який є компонентом підлягає несення шару, і на попередньо оброблену поверхню заготовки здійснюють пряме нанесення шару. Технічним результатом винаходу є усунення дефектів зміни підкладки в процесі її обробки. 2 н. і 15 з.п. ф-ли, 10 іл.

Пристрій для іонно-плазмового травлення та нанесення тонких плівок

Винахід відноситься до області нанесення тонких плівок у вакуумі і може бути використано, наприклад, у мікроелектроніці. Пристрій містить вакуумну камеру і магнітну систему. У вакуумній камері розташований анод виконаний у вигляді порожнього прямокутного паралелепіпеда, в отворах підстав якого розташовані мішень і подложкодержатель. Біля відкритих торців розташовані один навпроти одного два спіральних термокатода, мають напівкруглі відбивачі, закривають торці. Паралельно мішені і підкладці встановлені магнітокеровані заслінки. Магнітна система виконана у вигляді двох соленоїдів, пов'язаних магнітопроводом і встановлених біля відбивачів зовні камери. Довжина термокатода l, відстань між мішенню і подложкодержателем h, відстань між катодами L і діаметр мішені d обрані з співвідношень: 0,13 L≤h≤0,3 L; 0,45 L≤d; l=1,14 d. Винахід дозволяє збільшити рівномірність розподілу щільності іонного струму по поверхні мішені і потоку наносимого матеріалу, що призводить до підвищення якості плівок при збільшенні продуктивності і економічності пристрою. 2 з.п. ф-ли, 1 іл.
Винахід відноситься до машинобудування і може бути використане для захисно-зміцнюючої обробки та нанесення зносостійких покриттів на різьбові поверхні деталей, застосовуваних, наприклад, у ролико-гвинтових і шарико-гвинтових передачах. Спосіб включає підготовку поверхні під нанесення покриття та нанесення зносостійкого покриття. При цьому підготовку поверхні під нанесення покриття поєднують з зміцнюючої обробкою, проводячи її в наступній послідовності: деталь занурюють в електроліт, формують навколо оброблюваної поверхні деталі парогазову оболонку і запалюють електричний розряд між оброблюваною деталлю і електролітом шляхом подачі на оброблювану деталь електричного потенціалу, при цьому забезпечують режим електролітно-плазмового полірування різьбової поверхні, а після електролітно-плазмового обробки різьбової поверхні деталі поміщають у вакуумну камеру установки для іонно-імплантаційній обробки, проводять іонне очищення іонами аргону при енергії від 6 до 8 кев і іонно-імплантаційну обробку поверхні деталі іонами ітербій або азоту, а потім у цій же установці іонно-плазмовим методом наносять зносостійке покриття ивойств різьбових поверхонь деталей. 21 з.п. ф-ли, 1 пр.

Спосіб отримання конвертера вакуумного ультрафіолетового випромінювання випромінювання видимого діапазону у вигляді аморфної плівки оксиду кремнію sioхна кремнієвій підкладці

Винахід відноситься до способу отримання люмінесцентного матеріалу - конвертера вакуумного ультрафіолетового випромінювання випромінювання видимого діапазону у вигляді аморфної плівки оксиду кремнію SiOX на кремнієвій підкладці, призначеного для створення функціональних елементів фотонних приладів нового покоління, а також для контролю жорсткого ультрафіолетового випромінювання у вакуумних технологічних процесах. Здійснюють імплантацію в вищевказану плівку іонів кисню з подальшим відпалом при температурі 700-900°С протягом 0,5-1 години в атмосфері сухого азоту. Для імплантації використовують конвертер у вигляді аморфної плівки оксиду кремнію товщиною 20-70 нм, проводять імплантацію з енергією іонів, величину якого визначають за формулою E = 0,19 ⋅ d - 0,18 , де Е - енергія іонів, кев, d - товщина аморфної плівки діоксиду кремнію, яку вибирають в межах від 20 до 70 нм, і при флюенсе, який визначається за формулою F = 2.21 ⋅ 10 15 ⋅ ( x - 2 ) ⋅ d , де F - флюенс, см-2, d - товщина аморфної плівки діоксиду кремнію, яку вибирають в межах від 20 до 70 нм, x - стехіометричний коефіцієнт, що є безрозмірною величиною, який вибирають в межах від 2,01 до 2,45. Забезпечується збільшення інтенсивності червоного випро�ня у видиме. 6 іл., 1 табл., 4 пр.

Спосіб нанесення наноалмазного матеріалу комбінованою електромеханічною обробкою

Винахід відноситься до способу нанесення наноалмазного матеріалу комбінованою електромеханічною обробкою і може бути використано в машинобудівній, авіаційній, автомобільній та інших галузях промисловості. В нормальних атмосферних умовах проводять обробку, при якій на поверхню тертя сталевих деталей наносять обмазку, що складається з коагулированних наноалмазів у вигляді порошку розміром 200...250 нм, змішаних з консистентним графітним мастильним матеріалом, і потім здійснюють електромеханічну обробку із забезпеченням поверхневого шару сталі з ферито-сорбито-трооститной структурою і формуванням на поверхні сталі наноструктурного шару з графіту, спеченого з наноалмазами з отриманням загальної зміцненого шару товщиною до 1,2 мм Забезпечується підвищення триботехнічного показників і зносостійкості деталей з покриттям. 4 іл., 1 табл.

Спосіб плазмового азотування деталей

Винахід відноситься до області поверхневого зміцнення шляхом азотування деталей. Може використовуватися при виготовленні деталей і інструменту, до яких пред'являються вимоги підвищеної опору схоплювання і адгезії в парах тертя і корозійної стійкості в умовах вологого повітря. Плазмене азотування деталей проводять шляхом переміщення деталі щодо плазмотрона в зоні плазмового струменя, що формується в перетворювачі потоку плазмотрона з щілинним вихідним отвором. В якості плазмоутворюючого газу використовують азот, який є одночасно легуючим елементом. Отриманий легований азотом поверхневий шар забезпечує підвищену зносостійкість, втомну міцність і опір корозії в умовах абразивного зношування з мінімальним рівнем деформацій і викривлення деталей. 1 з.п. ф-ли, 2 іл., 2 пр.
Up!