Диплом (1191854), страница 8
Текст из файла (страница 8)
При использовании этого метода рост числа факторов неусложняет процедуры принятия решений. Более того, с ростом числа факторовэффективность повышается. Метод достаточно прост, что в условияхпроизводства дает возможность управлять процессом либо при помощи ЭВМ,либо персоналом невысокой квалификации. Не затрудняет решения задачидостоинством является и возможность на любом этапе исследования дополнитьчисло факторов на единицу путем введении в текущий симплекс всего однойэкспериментальной точки.Порядок установления функциональной зависимости «состав- свойства»показан на рисунке 3.2Инв. № подпПодп. и датаИнв.
№ дубл.Взам. инв. №Подп. и датаналичие каких-либо ограничений, накладываемых на факторы. СущественнымДП 23.05.01 00 00 00 ПЗЛи Изм.т№ докум.Подп.ДатаЛист45Установление функциональной зависимости «состав-свойства» = (1 , 2 … )Выбор входных параметровВыбор выходных параметровВыбор модели дисперсионного анализаВыполнение экспериментовРасчет и анализ константНахождение поверхностейоткликовИнв. № дубл.Взам. инв. №Подп.
и датаВыбор заданных значенийвыходных прамамтеровРисунок 3.2 - Порядок установления зависимости «состав- свойства»Используя полученные поверхности откликов на заключительном третьемэтапе, реализуется технологический процесс получения новых материалов ипокрытий, имеющих заданные свойства, с последующим исследованием ихструктуры, корректировкой концентрации компонентов сварочных материалови технологии.Таким образом, предлагаемые подходы и методология получения новыхматериалов и покрытий при электрической сварке и переплаве плавящимсяэлектродом,учитываяособенностиметаллургическихпроцессов,Инв. № подпПодп. и датапроисходящих в сварочной ванне, дают возможность:- использовать минеральное сырье Дальневосточного региона без егоглубокойтехнологическойпереработкидляизготовлениясварочно-наплавочных материалов;ДП 23.05.01 00 00 00 ПЗЛи Изм.т№ докум.Подп.ДатаЛист46- получать новые материалы и покрытия легированием наплавленногометалла элементами, входящими в состав минеральных концентратов в видеоксидов, без предварительного их выделения в чистом виде;- легировать наплавленный металл традиционным стандартным сырьем(проволока, крупка, порошки, ферросплавы и др.) введением их в сварочнуюванну через присадочный материал, обмазку электродов или флюс;- комплексно использовать минеральные концентраты Дальневосточногорегионаодновременновкачествешлакообразующихилегирующихкомпонентов3.3 Планирование экспериментовПовышение работоспособности машин и механизмов, экономичностиремонтного производства, снижение расхода материальных и трудовыхресурсов является важной научно-технической проблемой.
которая может бытьпрочности базовых деталей, сокращения узлов с резкими перепадамижесткостиисварнымисоединениямисконцентрациейнапряжений,вызываемых некачественным формированием металла швов; использованиявосстановлениипрогрессивныхтехнологий,Взам. инв. №приматериалов и др.Инв. № дубл.Подп. и датауспешно решена за счет внедрения прогрессивных материалов; повышенияхимическими и эксплуатационными свойствами.сварочно-наплавочныхОдним из перспективных путей решения указанной задачи являетсяразработка и внедрение новых материалов с заданными повышенными физико-При помощи программного комплекса «Селектор» был подобран состав наИнв.
№ подпПодп. и датабадделеитовой основе и создан план экспериментов, которая показываетпропорциональное распределение компонентов в шихте, рисунке 3.3ДП 23.05.01 00 00 00 ПЗЛи Изм.т№ докум.Подп.ДатаЛист47Процентные содержания компонентов шихты№Х11000033,333366,666633,333366,66660033,333312345678910Х20100066,666633,33330033,333366,666633,3333Х3001000066,666633,333366,666633,333333,3333Х1 - БадделеитХ2 - Брусит100 грХ3 - ГрафитХ4 - Флюорит постоянный компонент 100 грРисунок 3.3 - План экспериментовСогласно этому плану модель, в которой входными параметрами являютсябадделеит, брусит и графит, а выходными – износостойкость и твердость, будетИнв. № подпПодп. и датаИнв.
№ дубл.Взам. инв. №Подп. и датавыглядеть следующим образом рисунок 3.4:Рисунок 3.4 - Модель объекта исследованияИзносостойкость и твердость являются одними из важнейших свойствконструкционных и инструментальных материалов, так как до 90 % машин имеханизмоввыходятизстрояпопричинеизносаинедостаточнойтрещиностойкости при ударных нагрузках. Затраты на ремонт для устраненияэтих неисправностей в процессе эксплуатации в несколько раз (в ряде случаевдо восьми) превышают стоимость механических устройств.ДП 23.05.01 00 00 00 ПЗЛи Изм.т№ докум.Подп.ДатаЛист48Из множества причин, оказывающих влияние на износостойкость, в первуюочередь следует отметить состав и структуру материалов, из которыхизготовлены узлы трения.3.4 Исследование свойств и структуры наплавленного металлаБыли изготовлены опытные электроды, которые в последствии наплавили настальную пластину для исследования свойств.
Из 10 образцов было отобрано 5(№3, №6, №7, №8, №10) для структурного анализа. Оставшиеся образцыподвергли испытаниям на прочность и твердость. Показатели износостойкостии твердости всех образцов приведены в таблице 3.1Таблица 3.1 - Механические свойства металла, формируемого опытнымиИнв. № подпПодп. и датаИнв. № дубл.Взам. инв. №Подп. и датаэлектродамиСравнивая опытные электроды, изготовленные из минерально-сырьевой базыДальневосточного региона с аналогами других производителей, к примеру Т590, как самый распространенный и имеющий твердость по Роквеллу 48-51единиц, видно, что опытные электроды не уступают по твёрдости, а в условияхсильного абразивного изнашивания с высокими ударными нагрузками имеютпреимущество в виду того, что структура является мелкозернистой, карбиднаяфаза занимает не более 30% площади поля зрения, что делает наплавленныйметалл пластичным.ДП 23.05.01 00 00 00 ПЗЛи Изм.т№ докум.Подп.ДатаЛист49Ниже приведены микроструктуры наплавленного металла и проведенаэкспертиза.Рисунок 3.4 – Микроструктура шва образца №10Образец №10 имеет структуру заэвтектоидной стали, состоящую измелкопластичного перлита с включениями избыточных карбидов.
Избыточныекарбиды имеют вид тонких, порядка 5-7 мкм шириной, имеющие большуюпо площади и размерами около 30 мкм включения карбидов. Общая твердостьметалла HRC 35Инв. № подпПодп. и датаИнв. № дубл.Взам. инв. №Подп. и датапротяженность полос. В перлите расположены довольно большие, порядка 20%Рисунок 3.5 – Микроструктура шва образца №3ДП 23.05.01 00 00 00 ПЗЛи Изм.т№ докум.Подп.ДатаЛист50Наплавка образца №3 имеет структуру заэвтектоидной стали, основа –перлит различной степени дисперсности, сорбит и включения карбидов инитритов. Карбидная фаза развита, занимает порядка 20-30% площади полязрения. На снимке видна трещина, дендритное строение, характерного длянаплавленного металла на данном снимке не прослеживается. Металл имеетнебольшую загрязненность неметаллическими включениями, есть мелкие поры.Карбидная фаза образует скопления.
Карбиды крупные, имеют округлую илиПодп. и датавытянутую форму, разноориентированы. Общая твердость металла HRC 40.Инв. № дубл.Взам. инв. №Рисунок 3.6 – Микроструктура шва образца №7Структура образца №7 имеет дендритное строение, в междендритномпространстверасположенытонкиепрожилкицементита.Основнойсоставляющей структуры является мелкопластинчатый перлит и сорбит,содержащие включения карбидов правильной геометрической формы. Так же вструктуре обнаружены нитриды. Металл имеет небольшое количествоИнв. № подпПодп.
и датамикроскопических пор, присутствуют шлаковые включения. Общая твердостьсплава HRC 35.3.5 Выводы по проделанным анализам.ДП 23.05.01 00 00 00 ПЗЛи Изм.т№ докум.Подп.ДатаЛист51Полученныемикроструктурыметалла,наплавленныеопытнымиэлектродами, относятся к заэвтектоидному типу, т.е. имеет меньшеесодержание свободной карбидной фазы, что существенно повышает стойкостьпротив ударных нагрузок, однако износостойкость в абразивной среде будетневысокой. Зоны сплавления экспериментальных образцов, за некоторымисключением,неимеетрезкогопереходаизосновногометаллавнаплавленный, что так же благоприятно влияет на работу наплавки в условияхИнв.
№ подпПодп. и датаИнв. № дубл.Взам. инв. №Подп. и датаударных нагрузок.ДП 23.05.01 00 00 00 ПЗЛи Изм.т№ докум.Подп.ДатаЛист524 ТЕХНОЛОГИЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИЗубья изнашиваются до предельного значения при наиболее жесткихусловиях работы (разработка мерзлого грунта, скальных пород) за 3...4 сут, а влегких условиях их ресурс составляет 4 мес и более.Форма износа зубьев ковшей сохраняется в течение всего времени работызуба и зависит от типа грунта. На мелкодисперсных грунтах, обладающихвысокой абразивностью, зуб заостряется, на крупнокусковых — затупляется.Абразивное изнашивание зубьев в зависимости от типа грунта характеризуетсяпоявлением царапин глубиной 4...5 мм и длиной 40...
50 мм, а также вырывовглубиной 3...5 мм и площадью до 8... 12 мм2. Вся площадь зубьев покрытамакро- и микроцарапинами и вырывами глубиной от 5 до 200 мк.Значение поверхностной твердости изготовленных из стали 110Г13Л зубьев впроцессе их изнашивания под действием нагрузок высокой динамичностибыстро возрастает до 40 НКС, после чего стабилизируется. Исследованияпоказали, что наклеп, распространяется на глубину 8мм, а эпюра егоПодп. и датараспределения в целом повторяет эпюру распределения поверхностнойтвердости т. е. его максимум совпадает с максимумом эпюры износа.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
