1. Фізична суть надійності.

2. Види руйнування деталей машин при експлуатації..

3. Теоретичні основи цементації.

Цементація – це поверхневе насичення сталі вуглецем з метою отримання високовуглецевого поверхневого шару. В основному для цементації використовують низьковуглецеву сталь, тим самим отримуючи в’язку серцевину при високій твердості поверхні не дивлячись на те, що після цементації проводять загартування сталі.

Розрізняють два види цементації: тверду та газову.

Тверда цементація проходить в герметичній ємності, в якій знаходиться виріб та карбюризатор – дерев’яне вугілля з різними добавками. Процес відбувається при температурі 900-950оС. При недостатку кисню проходить окислення вуглецю з утворенням СО, який при контакті з поверхнею виробу розкладається по реакції:

2СО=СО2+С

Активні атоми вуглецю адсорбуються поверхнею і потім за рахунок дифузії переміщаються в глибину металу. Процес активізується при добавленні до вугілля вуглекислих солей (ВаСО3, Nа2СО3), які розкладаючись, сприяють протіканню реакції між вуглекислим газом та вуглецем з утворенням додаткових кількостей СО. Процес досить повільний, для отримання шару товщиною 1мм. потрібно декілька годин. Процес суттєво пришвидшується при газовій цементації.

Для цього процесу герметично закрита камера печі наповнюється або продувається цементуючим газом, в якості якого використовують окис вуглецю та газоподібні вуглеводні, розклад яких дає активний атомарний вуглець:

2СО=СО2+С

СnН2n=2nН+nС

СnН2n+2=(2n+2)Н+nС

Вміст вуглецю в поверхневому шарі визначається межею розчинності вуглецю в аустеніті (лінія SE діаграми залізо-вуглець). Таким чином поверхневі шари металу будуть мати концентрацію вуглецю відповідно до температури протікання процесу (але не більше 2%), яка буде знижуватися в глибину виробу до вихідної концентрації в сталі. Після повільного охолодження отримаємо на поверхні структуру заевтектоїдної сталі (перліто-цементитну), потім буде зона чисто перлітної структури і далі ферито-перлітна. Рекомендується отримувати в поверхневому шарі вміст вуглецю не більше 1,1 - 1,2%. При подальшому збільшенні кількості вуглецю суттєво зростає крихкість металу. Для забезпечення високої твердості цементованої поверхні після процесу цементації проводять загартування та низький (150 – 200оС) відпуск для зняття внутрішніх напружень. Така обробка забезпечує твердість поверхні 58-62HRC при серцевині 20HRC для вуглецевих та 25HRC для легованих сталей.

ЕКЗАМЕНАЦІЙНИЙ БІЛЕТ № 13

1. Причини втрати працездатності машин і обладнання.

Якщо виріб перейшов в стан, при якому він не здатний виконувати задані функції, то такий стан називається непрацездатним. Непрацездатний виріб є одночасно і несправним.

Найбільш розповсюдженими причинами відказів і, як наслідок, втрата працездатності деталей машин є наступні: руйнування матеріалів деталей внаслідок втомних явищ і зменшення міцності; деформація деталей і заклинювання рухомих спряжень під дією "пікових навантажень"; зміна розмірів, форми і взаєморозміщення вузлів тертя, внаслідок зношування матеріалу поверхневих шарів; зменшення працездатності деталей і спряжень внаслідок сумісного впливу зовнішніх навантажень, явищ зношення і дії хімічно активних середовищ; руйнування і пошкодження деталей під дією корозії і старіння матеріалів; руйнування деталей внаслідок кавітаційно-ерозійних пошкоджень.

Крім того, в машинах часто виникають відкази і внаслідок порушення регулювання (налагодження) агрегатів і механізмів машин, порушення (ослаблення) кріплення деталей і цілих агрегат.