Пантелеенко Ф.И. и др. - Восстановление деталей машин (1038481), страница 24
Текст из файла (страница 24)
Процесс создания ремонтных заготовок будет определен, если указаны: — время дробления исходного материала в процессе нанесения покрытия (перед нанесением, в процессе нанесения); — вид и дисперсность материала наносимого покрытия (ионы, молекулы, макрочастицы, капли, вся масса покрытия); — среда переноса материала (жидкий раствор, сжатый воздух, продукты горения газов, плазма, вакуум); — состояние наносимого материала (твердое, жидкое, парообразное); — состояние материала поверхности детали (твердое, жидкое); — способ закрепления материала покрытия на восстанавливаемой поверхности (химический, механический, диффузионный и др.); -- способ защиты зоны нанесения покрытия от вредного влияния окружающей среды (без защиты, с местной защитой, в герметичной камере); -- виды энергии соответственно на диспергирование, активацию, перенос и закрепление материала (механическая, химическая, тепловая, электрическая, магнитная и др.).
Описание множества сочетаний видов признаков без пропусков и повторений включает в себя прогрессивные и новые способы создания ремонтных заготовок. Ремонтные заготовки получают без вложения или с вложением ма1ериалов в исходные заготовки (рис. 3. !). В первом случае элементы де1али обрабатывают под ремонтные размеры и в качестве припусков используют изношенные поверхностные слои материала или материал дегали перемещают внутри ее объема. Во втором случае на восстанавливаемые элементы наносят покрытия и деталь в процессе восстановления приобретает номинальные размеры. Технические патентоохранные решения на эти темы включены в МПК В23 Рб/00, Способ получения сопряжения деталей с ремонтными размерами бывает основным при освоении ремонта изделий, когда ограничены или отсутствуют мощности по нанесению восстановительных покрытий. Воссганавливаемый элемент более дорогой и трудоемкой детали сопряжения обрабатывают под ремонтный размер.
Другую сопрягаемую деталь изго~овляют или приобретают. Способ обеспечивает наименьшую трудоемкость восстановления, правильную геометрическую форму восстанавливаемых элементов и возвращает сопряжению деталей первоначальный ивор. Однако реализация способа требует больших затрат на приобретение заменяемой детали, а в эксплуатации возможен повышенный износ е1днижного сопряжения из-за снятия наружного более износостойкого слоя материала, а также снижение усталостной прочности шеек валов. Примеры. У коленчатых вдов износ коренных шеек увеличивается ни !5...20%, начиная с третьего ремонтного размера, а усталостная прочность снижается до 25% при достижении последнего ремонтного размера.
Распределительные валы с кулачками, у которых шлифованием снят слой толщиной 2 мм, снижают мощность двигателя на 20 "о, на с ~илько же увеличивается удельный расход топлива. Результат объясня~1ся ухудшением наполнения цилиндров за счет уменьшения «времени- ~ ечения» открытия клапанов. Приведенные примеры подчеркивают важность восстановления ночинальных оазмеров деталей. Глава 3. РЕМОШ НЫЕ ЗАГОТОВКИ МАТЕРИАЛЫ Рис. З.З. Микроструктуры износостойких слоев и покрытий: а — диффузионный боридный слой на углеродистой стали. Гомогенная однофазная структура из боридов Ре,В: 6 — карбидный слой на углеродистой стали, полученный диффузионным хромированием с предварительным цинкованием, 1стерогенная структура.
состоящая из карбидов (Сг, Ге)-зС~. (Сг. Ре)7С~ и и-твердого раствора, легированного хромом и цинком: в — наилавленный слой из самофлюсуюгцегося композиционного порошка 11Р-Х!ХН9Р4. Гетерогенная зазвтектическая структура. состоящая из звтетики [Ге,(Сг. М)+ (1'е. Сг)В.~ и избыточных призматических боридов (1=е. Сг)В.: г — газотермическое антифрикциониое покрытие. полученное плазменным напылением композиционного порошка системы Ре — С вЂ”  — Сц. Гетерогенная структура. состоящая из а-твердого раствора. боридов Ге2В и медистой фазы небольшой плотностью и значительной эластичностью, лучшими анти- фрикционными свойствами, легко обрабатываются, но имеют очень низ- кие электро- и теплопроводность, невысокую контактную прочность, малое сопротивление срезу, склонность к ползучести и др.
3.2.2. Вибор лиипериалов для восситиовлеиия деспалей Восстановление изношенной поверхности детали предполагает нанесение покрытия, основные эксплуатационные свойства которого близки к свойствам изношенного слоя. Формирование на изношенной поверхности покрытия, полностью идентичного по химическому составу, структуре и свойствам изношенному слою, является, как правило, технически сложной и экономически нецелесообразной задачей. Поэтому нанесенные покрытия значительно отличаются от металла изношенного слоя.
При выборе материала для защитного покрытия руководствуются следующей исходной информацией: — воздействию каких видов изнашивания подвержена деталь; — из какого материала изготовлена деталь; — какой технологический процесс предпочтителен; — каковы свойства восстановленной поверхности; — какова допустимая стоимость восстановления. Определяющими являются эксплуатационные свойства поверхностного слоя детали, которые, в свою очередь, зависят от условий эксплуатации и характера разрушения. Условия работы восстанавливаемых и упрочняемых деталей разнообразны (табл. 3.3). Для обеспечения высокой стойкости против разрушения при различных видах изнашивания наплавленный металл по структуре и свойствам должен отвечать требуемым свойствам.
Свойства материала определяются химическим составом и структурой. Ниже приведена краткая характеристика основных ле:ируюи~их элементов, применяемых в сплавах для восстановления и упрочнения деталей. Бор. Имея малый атомный радиус (0,09 нм), бор, однако, малорастворим в большинстве металлов, применяемых для восстановления деталей (хром, железо, кобальт„никель„медь, вольфрам).
При легировании бором этих металлов образуются высокотвердые бориды Ме„В, которые способствуют резкому повышению твердости сплава. Высокая микротвердость боридов (! 2 000...37 000 МПа) и малая растворимость бора в металлах обеспечивают значительное повышение твердости сплава. Борсодержащие покрытия имеют высокую износостойкость. Характерной их особенностью является образование в условиях трения скольжения с большими удельными нагрузками вторичных борсодержащих структур иксидного типа, выполняющих роль смазки и снижающих силы трения и ни генсивность изнашивания деталей пары трения. Наряду с повышением Глава 3. РЕМОНТНЫЕ ЗАГОТОВКИ МАТЕРИАЛЫ Продолжение табл.3. 3 Ородолжеиие табл.3.3 Уголь, из- Абразиввестняк и ное с удара- другие пороми ды Механи- ческое 2! Сталь Резина и си нтети ческая ткань Абразив- ное Ролики транспортных лент Гидроаб- разивное 23 Сталь Песок, гравий и камни Зубья шесте- рен Конструк- Абразивционная сталь ное с удара- и абразив ми Конструкционная сталь Уплотнения валов, узлы трения скольжения Конструк- ционная сталь Бронза, антифрикционный сплав пленка смаз- Валы, оси в узлах трения Руда, горные породы средней и высокой кре- пости Жидкая среда и твердые взвешенные зерна (песок и др.) Песок и гравий, молотые минера- лы Абразивное с ударами.
Давление до 50 МПа Механическое. Трение без смазки или с граничной смаз- кой Колосники молотковых дробилок, детали шаровых мельниц, молотковых дро- билок Щеки дробилок, бандажи вал ковых дроби- лок Защитные втулки валов, детали насосов и гидротурбин Мешалки и другие детали смесителей, зем- снарядов Детали морских землечерпалок, грейдеров и экскаваторов Детали гусеничных машин, цепей экскаваторов, звездочки ковшовых элева- торов Направляющие, измерительный инструмент Мягкая с галь, нержавеющая (кор- розионностойкая) сталь, алюминий Механи- ческое. Дав- ление более 50 МПа, удары, скольжение ческое.
Сильные удары, вызы- вающие смя- тие, а также абразивное изнашивание Механическое. Гранич ная смазка, конгактные напря- жения Механическое. Граничная смазка, наличие продуктов изнашивания Гибочные штампы, вытяжные штампы холодной штампов- ки Рабочие колеса кранов, колесные пары и бандажи Железнодорожные крестовины, звенья гу- сениц МАТЕРИАЛЫ Продолжение табл.3.3 Концевые валы судов, подшипники сколь- Коррози- онно-механи- Горячий металл (сталь, сплавы никеля, меди и др.) Детали ковоч- НЫХ МОЛОТОВ И Гидроэро- зионное Сталь ческое. Окислитель- ная атмосфе- ра, удары 33 жения гидравлических приводов Вода Горячий металл ~листовой и сортовой) 34 Кавитаци- онное То же. Циклический нагрев и резкое ох- лаждение Плунжеры гидравлических прессов Сталь, бронза Валки пиль- герстанов ковоч- ных машин, штампы горячей штам повки Механи- Посадочные места 30 Сталь чес кое Окисли- тельное.
Окислитель- Детали облицовки печей, держатели Горячие газы Ножи ножниц холодной резки, обрезные штампы холодной штамповки ная атмо- сфера, высо- кая темпера- тура Сталь, цветные ме- таллы Гилро- и газоабразив- ное Ножи ножниц горячей резки, штампы горячей штамповки Сталь, нагретая до 1100 'С Газоабразивное. Температура до 500 о~ Парозольные вентили, седла продувочных клапанов Зола, песок, уголь Глава 3.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
