Методология разработки технологий химико-термической обработки на основе моделирования диффузионных процессов (1024694), страница 46
Текст из файла (страница 46)
По результатамвыполненных исследований рекомендовано увеличивать содержаниехрома в теплостойких сталях нового поколения, легированных никелем.Определенызакономерностиобразованиятугоплавкихкарбидовмолибдена, вольфрама и других карбидообразующих элементов прицементации путем численных и натурных экспериментов.7. Наосновепринятойфизическоймоделинауглероживаниятеплостойких сталей впервые разработана адекватная математическаямодельвакуумнойлегированныхцементациисталей,дающая(нитроцементации)возможностькомплексно-достовернымобразомпрогнозировать характеристики диффузионных слоев в зависимости оттехнологических факторов цементации (нитроцементации), а такжехимического состава стали: насыщенность и фазовый состав слоя,морфологию и размер частиц карбидной (карбонитридной) фазы.8.
Разработанаметодологияпроектированиярежимов химико-термической обработки высоконагруженных деталей машин на примерецилиндрических эвольвентных прямозубых передач для редукторовавиационных газотурбинных двигателей в зависимости от их нагрузочноскоростных и геометрических характеристик, включающая в себя342определение расчетным путем напряженного состояния в зубчатомзацеплении,установлениеминимальнодопустимыхзначенийэксплуатационных свойств, выбор способа ХТО, определение требуемыхпараметров диффузионного слоя и нахождение итерационным методомприпомощиразработаннойцементацииматематическойкомплексно-легированныхмоделисталейвакуумнойоптимальныхтехнологических факторов химико-термической обработки.9.
Обобщенная расчетная методика и алгоритм проектированиярежимовХТОвысоконагруженныхзубчатыхпередач,атакжематематические модели вакуумной цементации и нитроцементацииреализованы в прикладных программных средствах на языке Object Pascalв интегрированной среде Embarcadero Delphi XE5. Расчетным путемразработаны номограммы, дающие возможность оптимального выборатехнологических факторов периодического варианта режима вакуумнойцементации стали ВКС-5 в зависимости от заданных эксплуатационныхсвойств диффузионного слоя.10. Указанные математические модели, разработанные в рамкахФедеральной целевой программы «Исследования и разработки поприоритетнымнаправлениямразвитиянаучно-технологическогокомплекса России на 2007-2013 годы», в соответствии с совместнымгосударственнымконтрактом№ 16.523.11.3010Московскогогосударственного технического университета им.
Н.Э. Баумана иВсероссийскогонаучно-исследовательскогоинститутаавиационныхматериалов по теме «Создание комплекса вакуумных и ионно-вакуумныхтехнологий химико-термической обработки деталей машин с получениемнаноструктурированного состояния диффузионных слоев», использованыпри проектировании конкретных технологических режимов.11. При помощи разработанных программных средств выполненанализ режимов вакуумной цементации (нитроцементации) комплекснолегированныхсталей,наоснованиикоторогополученынаучно-343обоснованныерекомендациипооптимальномувыборурежимов,обеспечивающих получение диффузионных слоев, характеризующихсямаксимальными значениями сопротивления контактным и изгибнымциклическим напряжениям, сопротивления адгезионному изнашиванию изаеданию, а также износостойкости, а также насыщенных слоев,реализующих оптимальные соотношения указанных эксплуатационныхсвойств. Определены на основе применения расчетной методики научнообоснованные области применения основных способов ХТО: цементации,нитроцементации и азотирования для упрочнения высоконагруженныхцилиндрических эвольвентных прямозубых передач из теплостойкихсталейсразличныминагрузочно-скоростнымиигеометрическимихарактеристиками.Полученные результаты открывают перспективы для разработкиметодологии разработки технологий химико-термической обработкидругих ответственных деталей машин помимо зубчатых колес.
Вчастности,разработанныепринципыоптимальноговыборатехнологических режимов поверхностного упрочнения целесообразноприменять при проектировании процессов химико-термической обработки(например,цементацииинитроцементации)шариковиколецвысоконагруженных подшипников из комплексно-легированных сталей,работоспособностькоторыхопределяетсявысокойабразивнойадгезионной износостойкостью, а также контактной выносливостью.и344Список литературы1.
Производство зубчатых колес газотурбинных двигателей / Ю.С.Елисеев, В.В. Крымов, И.П. Нежурин, В.С. Новиков, Н.М. Рыжов – М.:Высш. шк., 2001. – 493 с.2. Кораблев А.И., Решетов Д.Н. Повышение несущей способностии долговечности зубчатых передач – М.: Машиностроение, 1967. – 288 с.3. Комплексная система управления процессом ионной нитроцементации/ Н.М.
Рыжов,А.Е.Смирнов,К.И.Кириллов,М.Ю.Семенов// Металловедение и термическая обработка металлов. – 1996. – № 1.– С. 11–15.4. Кальнер В.Д., Никонов В.Ф., Юрасов С.А. Современная технологияцементации и нитроцементации // Металловедение и термическаяобработка металлов. – 1973. – № 9. – С. 23–26.5. Елисеев Ю.С., Крымов В.В. Что надо для создания двигателя новогопоколения // Двигатель. – 2007. – № 3 (73). – С. 2–5.6. Экспериментальныеитеоретическиерезультатыисследованияавиационных зубчатых передач для двигателей пятого и шестогопоколений / И.Ф. Кравченко, А.Б. Единович, В.А.
Яковлев и др.// Авиационно-космическая техника и технология. – 2008. – № 8 (55).– С. 129-134.7. Демидов П.Н., Семенов М.Ю., Нелюб В.А. Оптимальный выборматериала и способа поверхностного упрочнения высоконагруженныхзубчатых колес с целью повышения сопротивления заеданию // ВестникБрянского государственного технического университета. – 2012. – № 4.– С. 22–27.8. Акимов В.М. Основы надежности газотурбинных двигателей: Уч-к длявузов. – М.: Машиностроение, 1981. – 207 с.9.
Характер и причины разрушения шестерен дорожно-строительных исельскохозяйственныхмашин/С.И. Бондаренко,В.А.Карпенко,345Е.А.Нестеренкоидр.//Вестн.Харьковскогонациональногоавтомобильно-дорожного университета. – 2011. – Вып. 54. – С. 127–133.10. Микроструктура упрочненных слоев высоконагруженных зубчатыхколес из хромоникелевых сталей / С.П. Руденко, А.А. Шипко, Е.И.Мосолов и др.
// Весцi нацыянальнай акадэмii навук Беларусi. Серыяфiзiка-технiчных навук. – 2011. – №. 1. – С. 11-17.11. Марочник сталей и сплавов / А.С. Зубченко, М.М. Колосков, Ю.В.Каширский и др.; Под ред. А.С. Зубченко. – М.: Машиностроение, 2003.– 784 с.12. Стали и сплавы. Марочник: Справ. изд. / В.Г. Сорокин, М.А. Гервасьев,В.С. Палеев и др.
– М.: "Интермет Инжиниринг", 2001. – 608 с.13. СеменовМ.Ю.Разработкаметодарасчетарежимовионнойнитроцементации, обеспечивающих заданный химический и фазовыйсостав диффузионного слоя легированных сталей: дис. ... канд. техн. наук.– М., 1999. – 342 с.14. Демидов П.Н., Семенов М.Ю., Рыжова М.Ю. Применение расчетногометода в целях выбора способа поверхностного упрочнения зубчатыхпередачдорожно-строительнойтехники//Вестн.Брянскогогосударственного технического университета. – 2014. – № 2.
– С. 19-24.15. НТЦ "Карьерная техника". Научное сопровождение производства/ Мариев П.Л., Моисеенко В.И., Ишин Н.Н. и др. // Механика машин,механизмов и материалов – 2012. – № 3-4 (20-21). – С. 30-36.16. Куксенова Л.И., Мичугина М.С. Влияние условий нагрева приазотировании на структуру и износостойкость поверхностных слоев настали 38Х2МЮА // Металловедение и термическая обработка металлов.– 2008. – № 2.
– С. 29—34.17. Ганза А.И., Шведченко С.С. Способы упрочнения конструкционныхматериалов зубчатых колес // Дні науки: Збірник матеріалів регіанальноїнауково-практичної конференції – Красноармійськ: КІІ ДонНТУ, 2011.– Т. 1. – С. 61-63.34618. Лубенская Л.М., Колодяжный П.В. Ресурсосберегающая технологияизготовления ведущих зубчатых колес тепловозов 2ТЭ10Л // Вібрації втехніці та технологіях. – 2010. – Вып.
4 (60). – С. 40-48.19. Кузнецова А.В. Прогнозирование долговечности конических передач сдвояковыпукло-вогнутыми зубьями // Вiсник СевНТУ: зб. наук. пр. Серiя:Машиноприладобудовання та транспорт. – 2013. – Вип. 139. – С. 126-130.20. Руденко С.П., Валько А.Л., Мосунов Е.И. Структура цементованныхслоевзубчатыхколестрансмиссийэнергонасыщенныхмашин// Металловедение и термическая обработка металлов.
– 2012. – № 4.– С. 38-42.21. РубанредукторовА.Р. Повышение технологичностиприремонтепутемизменениясудовыхнормпланетарныхшероховатостипереходных поверхностей зубьев цементируемых колес: дис. ... канд. техн.наук. – Астрахань, 2004. – 150 с.22. Изделия судового машиностроения // Официальный сайт ФГУП ЦНИИКМ “Прометей” [Электронный ресурс]. – 2009. – Режим доступа:http://www.crism-prometey.ru (дата обращения 06.06.2014).23.