35. Упрочнение деталей машин методом термической обработки. Виды термической обработки. Оборудование и технология термической обработки деталей машин.

При восстановлении деталей широко используют, для повышения износостойкости и сопротивление усталости, термические процессы.

Основные виды ТО: - отжиг, - нормализация, - закалка, - отпуск, обработка холодом;

Закалка – самый распространенный вид ТО состоящий в нагреве стали до оптимальной температуры, выдержки при этой температуре и послед. быстром охлаждении в целях получения неравновесной структуры.

В рез. Повышаются прочность, твердость, сопротивление износу, износостойкость и предел упругости, однако при этом понижается пластичность.

При закалке доэфтектоидной стали, нагревают до t на 30-50 градусов, выше t соотв. критическим точкам АС3 ( линияGS ).

При этих температурах исходная, ферито-перлитная структура превращается в аустенит, а после охлаждения со скоростью большей критической (150-200 град) образуется мартенсит.

В большинстве случаев стремятся получить эту структуру, т.к. сталь закаленная на мартенсит обладает высокой твердостью, 51.5-66 HRC, повышенной прочностью к сопротивлению усталости но низкой вязкостью.

Если доэфтектоидные стали нагревают ниже точек АС3, то в структуре сохраняется непревращенный феррит, кот. после закалки будет присутствовать в структуре наряду с мартенситом и снижать твердость – такую закалку называют неполной.

Для заэфтектоидных сталей всегда применяют неполную закалку, поскольку остающийся при таком нагреве цементит имеет выс. твердость и обеспечивает, закаленной стали твердость и износостойкость.

При закалке этих сталей нагревают на 30-50 град выше линии АС2, затем выдерживают в печи для полного прогрева и завершения структурных превращений, скорость охлаждения стали нагретой до t закалки оказывает решающее влияние на результат термической обработки.

В качестве охлаждающих средств при закалке используют: воду, водные растворы солей щелочей и масла, кот. имеют различные охлаждающие способности.

Закалка обработкой холодом заключается в дополнительном охлаждении подвергаемого закалке изделия из стали до температуры ниже -70 град. В целях более полного превращения остаточного аустенита в мартенсит, т.к. остаточный аустенит снижает твердость и предает стали большую хрупкость, для обработки холодом закаленные на мартенсит изделия помещают холодильник где при t от -40 до -100 остаточный аустенит расподается с образованием мартенсита.

Распространенными охладителями яв-ся смесь из твердой углекислоты с ацетоном (-78 град).

36. Восстановление деталей машин методами нанесения порошковых полимерных покрытий. Оборудование и технология нанесения порошковых полимерных покрытий. Характеристика. Достоинства и недостатки.

Покрытия - тонкий слой вещества, находящийся на поверхности твёрдого тела и имеющий с ним различное строение и свойства. Наличие граничного разделительного слоя обязательно.

Выбор метода нанесения полимерного покрытия определяется размерами покрываемых деталей и изделий, их конструктивными и технологическими особенностями, условиями будущей эксплуатации, агрегатным состоянием используемого материала, а также необходимой толщиной функционального полимерного слоя.

Нанесение порошков в кипящем слое. Получение покрытий этим способом основано на создании кипящего слоя порошка, который свободно обволакивает помещенную в него деталь, нагретую несколько выше температуры плавления полимера.Частицы порошка, соприкасаясь с горячей деталью, плавятся и слипаются, образуя на поверхности монолитное покрытие.

Основной особенностью данного метода является перевод порошка в псевдоожиженное состояние. Псевдоожижение может быть достигнуто воздействием на порошковый материал газа, вибрацией или воздействием газа и вибрацией одновременно. В зависимости от этого различают вихревое нанесение, вибрационное и вибровихревое.

Наибольшее применение получил вихревой метод. В этом случае в объем, занимаемый порошком подается воздух под давлением.

При вибрационном способе псевдоожижжение слоя происходит в результате воздействия вибрации на порошок. При вибровихревом способе псевдоожижение достигается в результате совместного и одновременного воздействия на порошковый материал сжатого воздуха и вибрации.

Струйное напыление. При струйном способе порошковую краску наносят на предварительно нагретую деталь из специального распылителя. Этот способ предназначен главным образом для покрытия толстостенных изделий, обладающих большой теплоемкостью, и крупногабаритных размеров.

Газопламенное напыление. Способ газопламенного или газотермического получения покрытий основан на нагреве пленкообразователя (порошка) до вязкотекучего состояния и его распыления газовой струей на предварительно нагретое изделие. Нагретые частицы с большой скоростью направляются на изделие и при ударе сцепляются с поверхностью и друг с другом, образуя сплошное покрытие.

Плазменное напыление. Способ плазменного напыления заключается в том, что струя инертного газа, например, аргона, проходя электрическую дугу нагревается до 3000-6000 °С. При этом происходит частичная ионизация газа, его превращение в плазму. При введении полимерного порошка в поток плазмы порошок в поток плазмы порошок плавится и вместе с плазменным газом с силой наносится на поверхность изделия, образуя сплошное покрытие.

Способ насыпания. Порошок насыпают через сито на холодную предварительно нагретую деталь. Сплавление происходит при последующем нагревании детали с порошком или одновременно с насыпанием порошка за счет тепла, аккумулированного деталью. Данный метод целесообразно применять при покрытии внутренних поверхностей полых изделий. Внутренний объем деталей засыпают полимером и производят ее нагрев, одновременно деталь вращают или приводят в колебание. После прогрева и оплавления контактирующего с металлом слоя полимера удаляют излишки полимера и деталь подвергают дополнительному прогреву с целью получения качественного покрытия.

Нанесение порошков в электрическом поле

Все способы получения покрытий, в которых используются электростатические силы для нанесения порошковых материалов на изделия, обусловлены одним и тем же признаком - электризацией частиц, что и лежит в основе электронно-ионной технологии. Сущность электронно-ионной технологии заключается в том, что при внесении частицы полимера в электростатическое поле, силы поля непосредственно воздействуют на нее, сообщая способность направленного перемещения. При этом движение частиц может происходить в среде воздуха при атмосферном давлении.

Нанесение покрытий в электрическом поле - один из наиболее экономичных методов (коэффициент использования материалов 0,9 - 0,95).