- •5.3. Експериментальне дослідження зношування зразків з покриттями на
- •1.1. Абразивне зношування і його основні закономірності
- •1.2. Особливості гідроабразивного зношування конструкційних матеріалів
- •1.3. Аналіз сучасних методів відновлення зношених деталей машин
- •1.4. Композиційні матеріали, що використовуються для нанесення відновних покриттів на зношені деталі машин
- •2.1. Обґрунтування вибору досліджуваних матеріалів
- •2.2. Методика нанесення покриттів
- •2.2.1. Методика визначення адгезійної міцності на зрушення і на відрив поверхні
- •2.2.2. Механічні випробування покриттів
- •2.3. Методика проведення випробувань на машині тертя смц - 2
- •2.4. Металографічний аналіз
- •2.5. Методика визначення механічних властивостей
- •2.6. Методика дослідження геометрії поверхонь
- •2.7. Електронно-растрове мікроскопічне дослідження
- •2.8. Рентгеноструктурний аналіз
- •Висновки
- •3.1. Аналіз причин руйнування деталей, що експлуатуються в умовах вільного абразиву
- •3.2. Дослідження деталей машин і встановлення механізму їх руйнування
- •Дослідження гідроабразивного зношування
- •Дослідження схоплювання деталей
- •Дослідження втомного зношування
- •Дослідження абразивного зношування
- •Дослідження ерозійного зношування
- •Дослідження зношування внаслідок фреттинг-корозії
- •4.1. Критерії оцінки ефективності застосування зносостійких відновлювальних покриттів
- •4.2. Моделювання контактної взаємодії абразивної частинки з поверхнею сталевої деталі і металополімерних покриттям на сталевої деталі
- •Резина сталь
- •Металло-
- •Пластик
- •4.3. Експериментальне визначення адгезійної міцності і міцності на зсув металополімерного покриття щодо основи
- •5.1. Експериментальне дослідження зношування зразків з детонаційними покриттями
- •5.2 Експериментальне дослідження зношування зразків з покриттями на основі металополімеру
- •5.3. Експериментальне дослідження зношування зразків з покриттями на основі металополімерів в присутності вільного абразиву
- •5.4. Аналіз мікроструктури поверхневих шарів металополімерних покриттів
- •5.5. Відновлення роботоздатності деталей машин з використанням зносостійких металополімерних покриттів
- •5.6. Відновлення поверхонь деталей нанесенням покриттів методом детонації
- •Висновки
- •Загальні висновки
2.2. Методика нанесення покриттів
Дані про склад і твердості деяких порошків наповнювачів, обраних для використання в даній роботі для нанесення детонаційних покриттів, наведені в табл. 2.2.
Таблиця 2.2 - Склад і твердість покриттів, наповнювачів, які були обрані, для нанесення відновлюють покриттів.
№ |
Марка матеріалу покриття і його стан нанесеннямнанесением |
Спосіб нанесення |
Хімічний склад,% |
Твердість покриттів, ГПа |
1 |
Композит НАС, порошкова суміш |
Детонаційно-газове напилення |
82Ni, 14Al, 6Si |
11,0 по HV |
2 |
Композит КХН, порошкова суміш |
Детонаційно-газове напилення |
62Ni, 18Cr, 20Co |
10,8 по HV |
3 |
Металополімер «Стандарт», порошкова суміш |
Ручна формовка |
90-бронза, 10 фірмовий затверджувач |
0,3 по HB |
4 |
Металополімер «Качество Супериор» |
Ручна формовка |
90-бронза, 10 фірмовий затверджувач |
0,45 по HB |
Детонаційні покриття на зразки і експериментальні деталі наносяться з використанням детонаційному-газових установок «Дніпро» за технологією, розробленою в Інституті проблем матеріалознавства ім. І.М.Францевича НАН України. Ступінь заповнення стовбура при нанесенні порошкових а = 0,53 для порошку КХН і β = 0,48 для суміші НАС. Частота пострілів сумішей при нанесенні покриттів - 2,5 ... 3 Гц. Відстань від зрізу стовбура до площини установки зразків становила 170 мм. Газ, який транспортує порошок - азот, робоча газове середовище в детонаційній камері - ацетилен і кисень в співвідношенні 1: 1,2. Розрахунок швидкості і температури процесу нанесення детонаційних покриттів отримані на основі методики, розробленої в ОКТБ «Деметон» Інституту проблем машинознавства НАН України.
Рисунок 2.1 - Схема установки «Дніпро»
1 – порошковий живильник; 2 – тильна частина розпилювача з буферною канавкою; 3 – ствол розпилювача; 4 – інжекційний змішувач; 5 – газорозподільний механізм; 6 – електродвигун; 7 – регулятор частоти обертання двигуна; 8, 9 – оптопара з відкритим оптичним каналом; 10 – розподільний вал; 11 – клапан; 12 – підсилювач потужності; 13– блок підпалювання; 14 – клапан електромагнітний; 15 – генератор імпульсів; 16 – підсилювач; 17 – вібратор.
Випробовувані зразки закріплювалися в пристосуванні, а поверхні, на які не повинен потрапити матеріал покриття, захищалися спеціальними шаблонами. Покриття наносилися на очищені і знежирені поверхні зразків методом ручного формування. Попередньо компоненти ретельно перемішувалися в пропорціях 0.95: 0,55 і 1,15: 0,35 відповідно для металополімерів «Стандарт» і металополімер «Якість Суперіор». Час затвердіння відповідало технологічних інструкцій виробника та складало 3,5 год для металополімера «Стандарт» і 20 хв для металополімера «Якість Суперіор». Після затвердіння шару покриття зразки притиралися на абразивної плиті до отримання необхідної якості поверхні. Товщина покриттів на зразках перед випробуваннями становила 180...200 мкм. Вихідна шорсткість і мікротвердість вимірювалися за тією ж методикою, як і для детонаційних покриттів.
