Способ формирования на быстрорежущих сталях слоистой системы «титан-оксиды титана»

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к инструментальному производству и технологиям формирования высокотвердых и износостойких покрытий на инструментальных сталях. Способ заключается в нанесении на стальную основу титанового покрытия для дальнейшей модификации и получения износостойкого слоя. Основа изготавливается из стального листа или полосы путем разделительных операций. На стальную основу наносят сегментами титановое покрытие толщиной более 0,5 мм методом контактной точечной сварки при напряжении 2,5±0,2 В, усилии сжатия 600±30 Н, плотности тока 63-126 А/мм2 и длительности импульса 0,1-0,4 с. Данный способ позволяет достичь прочного соединения в системе сталь-титан без применения дополнительных легкоплавких слоев, а именно меди, которые в дальнейшем ограничивают температурные режимы обработки. Сокращается также технологический цикл производства. За счет быстро протекающего процесса контактной сварки и труднодоступного поступления кислорода, образование хрупких интерметаллидных фаз в зоне соединения не происходит. Полученная сборка основы с покрытием подвергается индукционному нагреву при частоте тока индуктора 80±10 кГц, удельной потребляемой электрической мощности 80-90 кВт/кг до температуры 1190-1250 °С и выдержке в течение 180-300 секунд с последующим равномерным охлаждением на стальной плите. Приведенные значения технологических режимов обработки токами высокой частоты поддерживают осуществление процесса диффузии кислорода из воздушной среды в поверхностный слой титана, в результате которой обеспечивается стабилизация кислородно-насыщенной структуры альфа-титана, обладающей высокой прочностью и твердостью. Техническим результатом является формирование на изделиях из инструментальной стали, например Р6М5, слоистой системы «титан-оксиды титана», характеризуемой наличием на поверхности металооксидного диффузионного слоя толщиной 150±20 мкм, твердостью 1500-1800 HV, адгезионной (сдвиговой) прочностью 100±10 МПа. 1 нез.п.ф-лы.