Вибір методів підвищення зносостійкості деталей транспортного призначення
Надані дослідження руйнування деталей прецизійних пар тертя та проведений вибір методів підвищення їх зносостійкості. Запропонований спосіб одержання покриттів з заданими експлуатаційними властивостями. Практично реалізувати цей спосіб можна, використавши катод з міді, який містить 50 % включення ди...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Проблемы машиностроения |
|---|---|
| Дата: | 2013 |
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
Інстиут проблем машинобудування ім. А.М. Підгорного НАН України
2013
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/80947 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Вибір методів підвищення зносостійкості деталей транспортного призначення / В.М. Остапчук // Проблемы машиностроения. — 2013. — Т. 16, № 5. — С. 45-50. — Бібліогр.: 10 назв. — укр. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859589716639219712 |
|---|---|
| author | Остапчук, В.М. |
| author_facet | Остапчук, В.М. |
| citation_txt | Вибір методів підвищення зносостійкості деталей транспортного призначення / В.М. Остапчук // Проблемы машиностроения. — 2013. — Т. 16, № 5. — С. 45-50. — Бібліогр.: 10 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Проблемы машиностроения |
| description | Надані дослідження руйнування деталей прецизійних пар тертя та проведений вибір методів підвищення їх зносостійкості. Запропонований спосіб одержання покриттів з заданими експлуатаційними властивостями. Практично реалізувати цей спосіб можна, використавши катод з міді, який містить 50 % включення дисульфіду молібдену, виготовлений пресуванням з порошкової суміші з наступною термічною обробкою.
В работе представлены исследования разрушения деталей прецизионных пар трения и проведен выбор методов повышения их износостойкости. Предложен способ получения покрытий с заданными эксплуатационными свойствами. Практически реализовать этот способ можно используя катод из меди, который содержит 50% включения дисульфида молибдена, который изготовлен прессованием из порошковой смеси с последующей термической обработкой.
The study of the destruction of precision friction pair parts was presented and the selection of methods for increasing their wear resistance was conducted in the paper. The method for producing the coatings with the desired performance properties was proposed. This method can be implemented practically using the copper cathode, which contains 50% of molybdenum disulfide, which is manufactured from the powder mixture by compression with the subsequent heat treatment.
|
| first_indexed | 2025-11-27T13:51:20Z |
| format | Article |
| fulltext |
МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ В МАШИНОСТРОЕНИИ
ISSN 0131–2928. Проблемы машиностроения, 2013, Т. 16, № 5 45
3. Robin, F. The wear of steels by abrasives / F. Robin // Revue de Metallurgie. – 1991. – Vol. 8. – P. 47–84
4. Гулаков, С. В. Зміцнення деталей машин та інструменту наплавленням робочого шару з регламенто-
ваним розподілом властивостей / С. В. Гулаков, І. С. Псарьова, О. О. Лаврентік, С. В. Щербаков // Машинознав-
ство.- 2001. – №7. – С. 45 – 48.
5. Чигарев, В. В. Выбор экономнолегированных наплавочных материалов для различных условий удар-
но-абразивного воздействия / В. В. Чигарев, В. Л. Малинов // Автоматическая сварка – 2000. – №5. – С. 58-60.
6. Кассова, Е. В. Поведение порошкообразного сердечника в процессе формирования наплавленного слоя при
электроконтактной наплавке / Е. В. Кассова // Проблеми та перспективи розвитку підйомно-транспортних, будівельних
та дорожніх машин. Матер. наук. семінару – Краматорськ: ДДМА, 2007. – С. 50-51.
7. Прохоров, Н. Н. Формирование поля максимальных температур при электроконтактной приварке ре-
жущей кромки инструмента / Н. Н. Прохоров, Л. А. Латыпов, А. Н. Прохоров // Ремонт, восстановление, мо-
дернизация. – 2002. – №6. – С. 14-18.
8. Прохоров, Н. Н. Фазовые превращения при упрочнении или восстановлении режущей кромки почво-
обрабатывающего инструмента электроконтактной приваркой твердого слоя / Н. Н. Прохоров, Н. Н. Воронин,
Р. А. Латыпов // Технология металлов. – 2003. – №6. – С. 13-15.
9. Бережная, Е. В. Разработка микроконтроллерной системы мониторинга стабильности процесса элек-
троконтактной наплавки / Е. В. Бережная // Электрон. вестн. ДГМА, 2009. – №2 (5Е). – С. 22-26.
10. Чигарев, В. В. Автоматизированная система управления качеством процесса электроконтактной на-
плавки / В. В. Чигарев, Е. В. Бережная // Сварочное производство в машиностроении: перспективы развития: І
международ. науч.-техн. конф.. – Краматорск: ДДМА, 2009. – С.74-75.
Поступила в редакцию 17.09.2013
В. М. Остапчук, д-р техн. наук
Українська державна академії
залізничного транспорту, Харків,
Україна
e-mail: fedcirina@yandex.ru
Ключові слова: плунжерні та золот-
никові пари, катод, прецезійні пари,
конденсація при іонному бомбардуванні
(КІБ), знос.
УДК 620.1
ВИБІР МЕТОДІВ ПІДВИЩЕННЯ
ЗНОСОСТІЙКОСТІ ДЕТАЛЕЙ
ТРАНСПОРТНОГО ПРИЗНАЧЕННЯ
Анотація. Надані дослідження руйнування деталей прецизійних пар
тертя та проведений вибір методів підвищення їх зносостійкості.
Запропонований спосіб одержання покриттів з заданими експлуа-
таційними властивостями. Практично реалізувати цей спосіб мо-
жна, використавши катод з міді, який містить 50 % включення
дисульфіду молібдену, виготовлений пресуванням з порошкової су-
міші з наступною термічною обробкою.
Вступ
Усі несправності в роботі золотникових та плунжерних пар гідравлічних і паливних агрегатів
можна розділити на два основні види:
1) що викликаються підвищенням тертя в парах;
2) пов'язані зі зміною форми і розмірів деталей внаслідок їх зносу.
Підвищення тертя в золотникових і плунжерних парах має раптовий характер і призводить до
тимчасового зависання або заклинювання золотника (плунжера) в гільзі (гнізді ротора).
У розподільних пристроях підвищене тертя тягне за собою запізнення або відмову в роботі гід-
роприводу. У слідкуючих гідроприводах, що широко застосовуються у транспортних машинах, по-
рушення стабільності тертя в золотниковій парі викликає несправну роботу відповідної системи ке-
рування. Замість плавного переміщення штока гідроциліндра і пов'язаного з ним керованого органа
машини може відбуватися затяжеління керування, що викликає ривки в переміщеннях штока. Під-
вищення тертя в розподільному золотниковому пристрої гідропідсилювача порушує принцип сте-
ження за зміщенням золотника і призводить до сіпання і мимовільного водіння ручки керування ма-
шиною. У таких випадках при русі виконавчого штока розподільний золотник не перекриває вікна
підведення робочої рідини в силовий циліндр гідропідсилювача. Тоді виконавчий шток через систе-
ми качалок і тяг зворотного зв'язку веде за собою ручку керування, поки оператор, впливаючи на ру-
чку, не подолає сили тертя в золотниковій парі. Оскільки при цьому переміщення золотника відбува-
ється ривком і зафіксувати його в нейтральному положенні не вдається, то порушується плавність
роботи виконавчого органу системи керування.
У деяких випадках підвищення тертя в золотниковому регулюючому пристрої може бути насті-
льки значним, що призводить до заклинювання ручки керування.
© В. М. Остапчук, 2013
mailto:fedcirina@yandex.ru
МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ В МАШИНОСТРОЕНИИ
46 ISSN 0131–2928. Проблемы машиностроения, 2013, Т. 16, № 5
Ефективним способом підвищення опору деталей золотникових регулюючих пристроїв схоп-
люванню є застосування для їх виготовлення високотвердих металів і інтерметалідних сплавів.
Аналіз досліджень та публікацій
Важливою умовою надійності деталей прецизійних пар є висока точність їх виготовлення. Так,
при виготовленні плунжерних пар дизельної паливної апаратури повинні бути відповідно до жорст-
ких технічних вимог точно витримані їх розміри, зазори і чистота поверхні,оскільки це визначає рів-
номірність подачі палива в циліндри двигуна [1]. Зазначеними вимогами передбачається точність
геометричних форм сполучених поверхонь плунжера і гільзи в межах 0,2-1,0 мкм, точність діаметра-
льні розмірів у межах 0,01-0,02 мм, діаметральний зазор готових пар в межах 1-3 мкм, шорсткість
поверхонь, що труться, повинна відповідати 11-12-му класу чистоти. Забезпечення цих вимог дося-
гається застосуванням операції доведення вільним абразивом [1, 2].
Встановлено, що плунжерні пари, у яких точність геометричної форми деталей при виготов-
ленні виходить нижче заданої технічними умовами, внаслідок збільшення зазору втрачають герме-
тичність і виходять з ладу значно раніше гарантійного терміну служби.
Необхідною умовою високої надійності роботи прецизійнних пар паливних і гідравлічних аг-
регатів є ретельне очищення внутрішніх порожнин агрегатів і трубопроводів від різного роду забру-
днень, що потрапляють в процесі їх виготовлення і зборки. Такими забрудненнями найчастіше бу-
вають: металева стружка, залишки притиральних паст, частки формувальної землі і тверді частинки
атмосферного пилу.
Одним із джерел забруднення палива та робочої рідини є зношування деталей, що труться, спо-
лучень паливно і гідравлічніх агрегатів. Тому підвищення зносостійкості деталей агрегатів безпосе-
реднього впліває на надійність золотникових і плунжерних пар.
Отже, метою даного дослідження є підвищення зносостійкості прецизійних пар тертя шляхом
вибору методу підвищення їх експлуатаційних властивостей.
На цей час при виготовленні деталей агре-
гатів широкого поширення набули алюмінієві
сплави. Однак не завжди враховується низька
зносостійкість деталей, які виготовлені з цих
сплавів без застосування спеціальних покриттів.
Інтенсивно зношуються поверхні тертя корпусів
різного роду клапанів і силових циліндрів (рис. 1)
[3].
Схильні задиру і значного зносу поверхні
крильчаток та дифузорів при їх взаємному тор-
канні у відцентрових насосах. Існують неоднора-
зові випадки інтенсивного зносу чечевицеподіб-
них фільтруючих елементів фільтрів паливних і
гідравлічних систем [2, 4].
Таким чином, фільтри, призначені для під-
вищення чистоти рідини, в умовах експлуатації
Рис. 1. Внутрішня поверхня корпусу зворотного
клапана, виготовленого з алюмінієвого сплаву
самі можуть стати джереламі забруднення.
При цьому зносу зазнаючі внутрішні обідки фільтруючих елементів за місцем торкання стриж-
нів каркаса, розташованих у порожнині, в яку надходить рідина після фільтрації (рис. 2).
Рис. 2. Ділянка поверхні внутрішнього обідка фільтруючого елемента
зі слідами сильного зносу, (×100)
МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ В МАШИНОСТРОЕНИИ
ISSN 0131–2928. Проблемы машиностроения, 2013, Т. 16, № 5 47
Тому продукти зносу потрапляють в чисту рідину. Зношування зазначених фільтруючих елеме-
нтів відбувається в результаті тертя їх про направляючі стрижні при відносних зсувах, що виклика-
ються вібрацією.
Слід особливо підкреслити значення контролю, за якістю виробництва деталей, який почина-
ється з контролю кондиційності застосовуваного матеріалу. Важливе значення має контроль за якіс-
тю виготовлення деталей прецизійних пар і, в першу чергу, за відповідністю технічних умов розмірів,
конфігурації і взаємного розташування деталей, чистоти і твердості їх поверхонь, структури матеріа-
лу. Треба мати на увазі, що чим більше відхилення параметрів, що характеризують якість виготов-
лення деталей, тим більше вірогідність появи відмов, оскільки підвищується значення випадкових
факторів, що впливають на надійність відповідних пристроїв.
Принципова відмінність способу нанесення покриттів з MoS2 від раніше існуючих, полягає у
відмові від плазмохімічного синтезу.
У теоретичному плані плазмохімічний синтез молекули MoS2 з молібденового випарника в се-
редовищі сірководню викликає труднощі практичної його реалізації з надійністю, необхідною для
промислового впровадження. В отриманому таким чином конденсаті містяться S; MoS; Mo; MoO2;
FeS і дуже незначні включення MoS2. Крім того, застосовуваний при цьому сірководень токсичний і
вкрай незручний з точки зору вакуумної гігієни.
У цьому способі в плазмотвірних середовищах безпосередньо з еродованого катода вносяться
вже сформовані молекули даної речовини. Практично реалізувати цей процес можна, застосувавши
катод, металева основа якого в значній мірі насичена молекулами сірки і молібдену. Використовував-
ся катод з міді, який містить 50 % включення дисульфіду молібдену (MoS2), виготовлений пресуван-
ням з порошкової суміші з послідуючим прогріванням до температури плавлення міді.
При порушенні дугового розряду на такому катоді дисульфід молібдену легко випаровується з
його поверхні з достатнім ступенем іонізації і, частково розкладаючись, бере участь у плазмоутворе-
ненні. Слід зазначити, що швидкість розпилення сульфіду молібдену значно вище швидкості розпи-
лення міді. Тому в початковій стадії експлуатації катода MoS2 переважає в складі плазмоутворюючо-
го газу. Для стабілізації співвідношення компонентів у плазмотвірному середовищі необхідно зроби-
ти припрацювання катода протягом 1-2 годин.
При експлуатації катодів, виготовлених за запропонованою технологєю, у складі плазмоутво-
рюючого газу виникає деяка кількість неконтрольованих домішок, основними з яких є азот і кисень.
Це обумовлено тим, що молекули повітря, адсорбовані гранулами порошкової суміші, розчиняються
в матеріалі катода в процесі пресування і наступної термообробки.
Усунути зазначені домішки можна, якщо виготовляти катод гарячим пресуванням у вакуумі.
Однак таке ускладнення технології виготовлення катодів є недоцільним, тому що зазначені домішки
істотно не впливають на антифрикційні властивості покриття. Окисли міді, що виникають у плівці,
самі можуть бути пластичними [5], а азот досить інертним до міді і пов'язаного в молекулі MoS2 мо-
лібдену. Навіть великий вміст азоту в плазмоутворюючому газі (до 80 % а. т.) не призводить до істот-
ної зміни складу та властивостей покриття. Крім того, приробітку катода сприяє його дегазації і знач-
но зменшує вміст кисню в плазмотвірного середовища [5].
Застосування зазначених катодів дозволяє отримати покриття, основними компонентами якого
є мідь і дисульфід молібдену. На рівні домішок у плівці покриття присутня вільна сірка, молібден,
його окис і нітрид молібдену. Заслуговує уваги той факт, що швидкість конденсації сульфіду моліб-
дену сильніше залежить від температури підкладки, ніж швидкість конденсації міді. Це дозволяє на-
правлено впливати на співвідношення основних компонентів у матеріалі плівки в процесі її форму-
вання. Так, при температурах 400-500 ºС швидкість конденсації MoS2 нижче швидкості конденсації
Сu, і цей елемент буде домінуючим у поверхневому шарі. При підвищенні температури до 600-650 ºС
переважаючим компонентом буде MoS2. При подальшому підвищенні температури підкладки й од-
ночасному підвищенні прискорень напруг, швидкість конденсації основних компонентів падає і стає
порівнянною зі швидкістю конденсації Mo і MoN. Все це дозволяє одержувати покриття із заданим
розподілом компонентів по їх товщині, властивості яких змінюються від зносостійких до антифрик-
ційних [4].
Дослідження елементного складу поверхневих шарів покриттів показує, що при достатньо ве-
ликих товщинах покриття (10-15 мкм) елементний склад поверхневого шару практично не залежить
від матеріалу підкладки і визначається лише співвідношенням компонентів у плазмоутворюючому
газі і режимами його конденсації, а також адсорбційною здатністю самого покриття.
Дифузійний характер віддзеркалення пучка протонів від поверхонь плівок покриттів говорить
про високий ступінь їх аморфізації, що типово для методів конденсації при іонному бомбардуванні
МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ В МАШИНОСТРОЕНИИ
48 ISSN 0131–2928. Проблемы машиностроения, 2013, Т. 16, № 5
(КІБ) [6 – 8]. Концентрація атомів у поверхневому шарі покриття коливається в залежності від його
матеріалу від 1,5·1022 до 4,9·1022 ат/см3. Така висока щільність упаковки атомів вигідно відрізняє плі-
вки, отримані методами вакуум-плазмової технології, від покриттів, отриманих іншими способами.
Спектрограми зворотного розсіювання протонів від поверхні сталевих виробів, покритих нітридом
титану (рис. 3) показують наступний розподіл хімічних елементів (% мас.) у приповерхневому шарі
до 3 мкм (табл. 1).
Таблиця 1. Хімічний склад покриттів з TiN на сталевих деталях (вміст елементів,% мас.)
С N O Ti Fe S Mo
10 29,3 30 24,6 10 0,02 0,08
Розшифровка спектрограм (рис. 3, б) по-
казує, що співвідношення компонентів залиша-
ється незмінним за товщиною плівки покриття і
порушується тільки на її кордонах.
На зовнішній поверхні покриття існує
шар, що відрізняється підвищеною концентра-
цією азоту і вуглецю і великим вмістом кисню.
Товщина шару складає 0,7-0,8 мкм. Низька
концентрація вуглецю в тілі плівки покриття і
практична відсутність кисню на глибинах до
1 мкм вказує на те, що поверхневий шар має
адсорбційну природу і обумовлений електрич-
ною активацією поверхні при її іонному бомба-
рдуванні, тому що адсорбційна здатність пове-
рхні деталей пар тертя визначає характер її вза-
ємодії з мастильними матеріалами і впливає на
адгезійну складову коефіцієнта тертя [9].
Товщина і щільність адсорбційного ша-
ру, а отже, і електрична активність поверхні
залежать від режимів осадження покриттів і, в
першу чергу, від ступеня іонізації плазмотвір-
ного середовища [10].
Присутність в плівці покриття заліза, ву-
глецю і незначних домішок сірки вказує на ак-
тивну взаємодію покриття з матеріалом під-
кладки, тобто на ефективність процесів радіа-
ційно-стимульованої дифузії та вторинної-
іонної імплантації. Домішка молібдену обумо-
влена розпиленням полум'ям катодного вузла, і
при стабільному горінні катодного розряду
може зовсім не бути.
Деяке підвищення концентрації заліза
Рис. 3. Спектрограми сталевих поверхонь з по-
криттям з TiN: а - зовнішня поверхня; б - внутрі-
шня поверхня
поблизу зовнішньої поверхні покриттів говорить про те, що присутність його атомів в міжмолекуля-
рних проміжках кристалічної решітки TiN енергетично невигідно і в міру росту плівки цей елемент
витісняється до її кордонів.
Основними складовими покрить з нітриду титану на виробах з чавуну є (% мас.) кисень, азот,
залізо та титан (табл. 2).
Таблиця 2. Хімічний склад покриттів з TiN на деталях з чавуну (вміст елементів % мас.)
N O Ti Fe
25,6 39,1 22,0 13,3
МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ В МАШИНОСТРОЕНИИ
Відсутність у плівці покриття вуглецю обумовлено більш ощадливими режимами нанесення
покриттів. Скорочення до мінімуму часу іонного очищення і зниження прискорення напруги під час
синтезу покриття призводить до того, що цей елемент не виходить на поверхню плівки.
Зовнішня поверхня плівки покриття з TiN на деталях з чавуну, як і на сталевих деталях, містить
велику кількість кисню, концентрація якого різко падає у міру віддалення від поверхні (рис. 4, а).
У приповерхневої області плівки
покриття спостерігається підвищення
концентрації азоту. Такий розподіл
азоту і кисню в приповерхневій зоні
покриття свідчить про досить щільний
адсорбційний шар на поверхні плівки
TiN. Як видно з розшифровки спект-
рограм, одержаних методом зворот-
нього розсіювання протонів (рис. 4, б),
товщина адсорбційного шару складає
0,5-0,6 мкм. Крива розподілу адсорбо-
ваних атомів близька за формою до
гауссової кривої, що свідчить про по-
тенційність поля сил взаємодії адсор-
бованих молекул і про лінійне їх від-
далення від кордону поверхні.
Співвідношення змісту титану та
азоту в покритті залишається прибли-
зно постійним і лежить в області го-
могенності нітриду титану. Таке спів-
відношення компонентів відповідає
мінімальному періоду кристалічної
решітки TiN і, отже, максимальній
твердості даної сполуки.
Підвищення концентрації заліза
поблизу зовнішньої поверхні плівки
покриття вказує на те, що, незважаю-
чи на відмінність режимів осадження і
механізмів конденсації на етапі коале-
сценції, динаміка росту плівки з TiN
однакова при обробці сталевих і чаву-
нних деталей.
а)
б)
Рис 4. Спектрограми ЗРП чавунних поверхонь з покриттям
з TiN: а - зовнішня поверхня; б - внутрішня поверхня
Висновок
Як показали результати досліджень, характер руйнування деталей прецизійних пар тертя відбу-
вається через передчасний знос. Проведено вибір відомих методів підвищення зносостійкості преци-
зійних пар тертя нанесенням покриттів з заданими експлуатаційними властивостями. Запропоновано
вакуум-плазмовий метод нанесення покриття з матеріалів, які раніше не застосовувалися.Для покрит-
тів, сформованих вакуум-плазмовим методом, характерні висока щільність установки атомів і висока
ступінь амортизації матеріалу плівки.
Подальші дослідження можуть бути зосереджені на використанні запропоновоної технології
для відновлення зношених поверхонь прецизійних пар тертя.
Література
1. Лозовский, В. Н. Надежность и долговечность золотниковых и плунжерных пар / В. И. Лозовский М.:
Машиностроение – 1979. – 135 с.
2. Антипов, В. В. Износ плунжерных пар и нарушение характеристики топливной аппаратуры дизелей /
В. В. Антипов // М.: Машиностроение –1 985. – 127 с.
3. Бахтиаров, Н. И. Производство и эксплуатация прецизионных пар / Н. И. Бахтиаров, В. Е. Логинов //
М.: Машиностроение – 1979. – 203 с.
ISSN 0131–2928. Проблемы машиностроения, 2013, Т. 16, № 5 49
МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ В МАШИНОСТРОЕНИИ
50 ISSN 0131–2928. Проблемы машиностроения, 2013, Т. 16, № 5
4. Толок, В. Т. Разработка и внедрение новых методов вакуум-плазменной технологии высоких энергий /
В. Т. Толок, В. Г. Падалка // Изв. АН СССР. – 1972. – №4. – С. 40-41.
5. Бородин, И. Н. Упрочнение деталей композиционными покрытиями / И. Н. Бородин // М.: Машино-
строение –1982. – 140 с.
6. Котов, О. К. Поверхностное упрочнение деталей машин химико-термическими методами /
О. К. Котов // М.: Машиностроение –1969. – 344 с.
7. Кузнецов, В. Д. Фізико-хімічні основи створення покриттів [Текст] : Навчальний посібник / В. Д. Куз-
нецов, В. М. Пащенко – К.: НМЦ ВО, 1999. – 176 с.
8. Тарельник, В. Б. Комбинированные технологи электроэрозионного легирования / В. Б. Тарельник // К.:
Техніка – 1977. – 127 с.
9. Лабунец, В. Ф. Применение композиционных покрытий для повышения долговечности машин и инст-
румента / В. Ф. Лабунец., М. В. Киндрачук., В. Н. Меркулов // К.: УкрНИИНТИ –1986. – 44 с.
10. Лахтин, Ю. М. Химико-термическая обработка металлов / Ю. М Лахтин, Б. Н Арзамасов // М.: Ме-
таллургия –1985. – 256 с.
Поступила в редакцию 01.09.13
К. О. Костик, канд. техн. наук
Національний технічний університет
«Харківський політехнічний інститут»,
Харків, Україна
e-mail: eklitus@yandex.ru
Ключові слова: нітроцементація,
сталь, глибина дифузійного шару, мік-
ротвердість поверхні, дифузія.
УДК 621.785.53
ПІДВИЩЕННЯ ДОВГОВІЧНОСТІ
ДЕТАЛЕЙ ЕНЕРГЕТИЧНОГО
МАШИНОБУДУВАННЯ МЕТОДОМ
НІТРОЦЕМЕНТАЦІЇ В
МАКРОДИСПЕРСНІЙ СУМІШІ
Анотація. Досліджено вплив технологічних параметрів низькотем-
пературної нітроцементації в карбо- та азотовмісному макродис-
персному порошку на зміцнення поверхневого шару сталі 40Х. Ви-
значено оптимальні температура та тривалість обробки. Розрахо-
вані коефіцієнти дифузії азоту в сталі для запропонованого методу
насичення.
Вступ
Енергетичне машинобудування – це галузь машинобудування, що виробляє первинні двигуни і
пов'язані з ними апарати, пристрої для вироблення різних енергоносіїв (водяна пара, газ та ін.), що є
робочими тілами теплових двигунів. Основна продукція енергетичного машинобудування, така, як
парові, гідравлічні і газові турбіни, устаткування для атомних і геотермальних електростанцій, паро-
газотурбінні установки та ін., працює в жорстких умовах. До матеріалу деталей висувають ряд вимог:
висока зносостійкість, жароміцність, жаростійкість, корозійна стійкість. Існує два шляхи вирішення
цього питання – використання дорогих високолегованих сплавів або використання дешевих сталей з
додатковою зміцнюючою обробкою деталей. Однією з таких є хіміко-термічна обробка, яка підвищує
твердість, зносостійкість, кавітаційну та корозійну стійкість і створює на поверхні сприятливі залиш-
кові напруження тиску, що, в свою чергу, збільшує надійність і довговічність деталей енергетичного
машинобудування.
Застосування процесу нітроцементації спрямоване на зміцнення різноманітних сталей і сплавів,
деталей машин та інструментів, що експлуатуються за різних умов. Хіміко-термічна обробка має ба-
гато технологічних варіантів, і вибір того чи іншого процесу визначається технологічністю, можливі-
стю регулювання будови утворюваного шару, швидкістю насичення поверхні, часом підготовчих ро-
біт, рівнем автоматизації, економічністю, дотриманням вимог з охорони праці та навколишнього се-
редовища.
Аналіз літературних даних та постановка проблеми
Нітроцементація – це насичення поверхні виробу одночасно азотом і вуглецем у газовому сере-
довищі. Цей процес є різновидом ціанування, яке відбувається в розплавлених солях, що містять гру-
пу СN, при температурах 820–860 °С (середньотемпературне ціанування) або 930–960 °С (високотем-
пе-ратурне ціанування) [1 – 3].
© К. О. Костик, 2013
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-80947 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0131-2928 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-11-27T13:51:20Z |
| publishDate | 2013 |
| publisher | Інстиут проблем машинобудування ім. А.М. Підгорного НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Остапчук, В.М. 2015-04-28T16:14:11Z 2015-04-28T16:14:11Z 2013 Вибір методів підвищення зносостійкості деталей транспортного призначення / В.М. Остапчук // Проблемы машиностроения. — 2013. — Т. 16, № 5. — С. 45-50. — Бібліогр.: 10 назв. — укр. 0131-2928 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/80947 620.1 Надані дослідження руйнування деталей прецизійних пар тертя та проведений вибір методів підвищення їх зносостійкості. Запропонований спосіб одержання покриттів з заданими експлуатаційними властивостями. Практично реалізувати цей спосіб можна, використавши катод з міді, який містить 50 % включення дисульфіду молібдену, виготовлений пресуванням з порошкової суміші з наступною термічною обробкою. В работе представлены исследования разрушения деталей прецизионных пар трения и проведен выбор методов повышения их износостойкости. Предложен способ получения покрытий с заданными эксплуатационными свойствами. Практически реализовать этот способ можно используя катод из меди, который содержит 50% включения дисульфида молибдена, который изготовлен прессованием из порошковой смеси с последующей термической обработкой. The study of the destruction of precision friction pair parts was presented and the selection of methods for increasing their wear resistance was conducted in the paper. The method for producing the coatings with the desired performance properties was proposed. This method can be implemented practically using the copper cathode, which contains 50% of molybdenum disulfide, which is manufactured from the powder mixture by compression with the subsequent heat treatment. uk Інстиут проблем машинобудування ім. А.М. Підгорного НАН України Проблемы машиностроения Материаловедение в машиностроении Вибір методів підвищення зносостійкості деталей транспортного призначення Выбор методов повышения зносотийкости деталей транспортного назначения The choice of methods of improving wear resistance of vehicles Article published earlier |
| spellingShingle | Вибір методів підвищення зносостійкості деталей транспортного призначення Остапчук, В.М. Материаловедение в машиностроении |
| title | Вибір методів підвищення зносостійкості деталей транспортного призначення |
| title_alt | Выбор методов повышения зносотийкости деталей транспортного назначения The choice of methods of improving wear resistance of vehicles |
| title_full | Вибір методів підвищення зносостійкості деталей транспортного призначення |
| title_fullStr | Вибір методів підвищення зносостійкості деталей транспортного призначення |
| title_full_unstemmed | Вибір методів підвищення зносостійкості деталей транспортного призначення |
| title_short | Вибір методів підвищення зносостійкості деталей транспортного призначення |
| title_sort | вибір методів підвищення зносостійкості деталей транспортного призначення |
| topic | Материаловедение в машиностроении |
| topic_facet | Материаловедение в машиностроении |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/80947 |
| work_keys_str_mv | AT ostapčukvm vibírmetodívpídviŝennâznosostíikostídetaleitransportnogopriznačennâ AT ostapčukvm vybormetodovpovyšeniâznosotiikostidetaleitransportnogonaznačeniâ AT ostapčukvm thechoiceofmethodsofimprovingwearresistanceofvehicles |