Справочник по конструкционным материалам (998983), страница 31
Текст из файла (страница 31)
В России для нанесения покрытий применяют ручные и механизированные установки типа ЭФИ и др. При нанесении металлических покрытий в материале основы сохраняется исходный фазовый состав. При легировании соединениями (металлоподобными) происходит, как правило, химическое взаимодействие элементов, входящих в наносимый материал, с элементами основы с образованием химических соединений. Нанесение электроискровых покрытий существенно повышает износостойкость и антифрикционность поверхностей.
Установленная при испытаниях по методике М.М. Хрущова и М.А. Бабичева (72! (изнашиванне но электрокорундовой шкурке) относительная износостойкость электро- искровых покрытий различных тугоплавких соединений на стали 45 (износостойкость стали 45 в исходном состоянии в = !) приведена ниже (77!. Материал электрода... Тй32 ХгВ2+ СгзС2+ В~С СгзС2 Т|С +5% Мо +!5% Я! 8 7,6 6,6 5,6 5,5 5,0 В табл. 3.26 1771 даны значения относительной износостойкости и твердости стали Стз, упрочненной переходными металлами и их карбидами.
Таблица 3.26. Твердость н етнеснтельивн нзнесестейкесть ствлн Сгз, упречненней переходными металламн н нх карбндвмн Толщина слоя, мкм Толщина слоя, мкм Млгернал Зла»прола НУО,1 280-300 300-350 2ЗО 200-250 200 300 150-200 1ню-1200 1300 930-1200 13ОО-1З7О 1 500-1600 1о1з-1гбо 1700-1900 150-200 80-120 70-120 80-150 120-160 НЮ-18О 110-180 г пю-гмю 3040 265О 166О 1600 1400 17ОО; 32ОО Т1 Ъ Ч 1ЧЬ Та Сг Мо 1,2 1,4 1,66 1,7 2,4 1,7 1,9 % Т)С ъс Ь1ЬС сгс м,с %С З,4 9,9 7,8 5,0 4,О 1,4 2,0 Примечание.
Износостойкостьствли Стз принятаравной1. ' При циклическом нагреве ТВЧ до 650 С и охлаждении в проточной воде до 30-40 С. 171 При гидроабразнвном изнаппвании в ре- Таблица 3.27. Твердость н етнеснтельиви зультате злектроискрового легирования сущес- износостойкость става 45, упрочиенней картвснно повыц»естся износостойкость стилей бпдами н борняами переходных металлов, б . 3.27) ~771 р о й и ид б нзиа и ностей после электроискрового легирования также значителыю возрастает (табл. 3.28) [771. Области целесообразного применении злектроискрового легнрования достаточю многообразны.
Однаю дискретность и пористость покрытий, небольшая толщина, »цокая производительность, высокая шероховатость об1аботанных поверхностей и остаточные нагшяжения растяжения препятствуют широкому их внедрению. Электроис- Примечание.
В исходном состоянии , вое ле, ванне применяют для. иче- иал© ос Де ал й Яа и ° Рибо 45 рл 380 Н~ГО1 механизмов, инструмента (режущего и деформирующего), кокилей для литья метал- Испытания в течение 4 ч при диаметре лов, а также для размерюго восстаювления струи 6 мм и скорости закрепленных иа диске деталей машин. образцов 60 мй. Таблица 3.28.
Отнеснтеяьиви рвзгврестойкесть' стали бХНВ, упречнеияей злектреискревым легнреввннем 3.3.7. Гальваиические покрытия Гальваническими методами можно наносить покрытия из метаплов, сплавов и композиционных материалов (б, 12, 24, 791. Введение в состав покрытий на основе Таблица 3.?9. Тверлесп в етиеевтельиая из- иесеетейкееть никелевых кемпезиииеииык пакрытвй хрома, железа и никеля часпщ других материалов (КЭП) существенно повышает их триботехнические свойства 16, 121. Так, добавление порошков карбидов, оксидов, боридов, алмаза позволяет существенно повысить износостойкость, а халькогеиилов, графита и полимеров — антифрикционность покрытий.
Методом электролита ческого осаждения можно получать покрытия толщиной до 100 мкм с содержанием частиц до 40 % (об.). В покрытия вводят карбиды (%С, Т1С, ЪС, НЙС, 81С, В~С), бориды (Т1321 ЕгВ2> НгВз, ТаВз), силнциды (Та81з), нитрнды (ВХ, 8~зИ4), оксиды (АЕзОз, СгзОз, 8~02, ЕгОз, ТЬОз), сульфнды (Мо8з, %8з). При одновременном введении в по- П р и м е ч а н и е. Износостойкость дана и сравнении с основой покрытия (без Мо8з). крытие частиц с высокой твердостью н частиц твердой смазки износостойкость и антифрикционные свойства повышаются.
Наилучшими триботехническими свойствами обладают композиционные покрытия на основе никеля (табл. 3.29) ~61. Значения коэффициента трения существенно снижаются при введении в состав покрытия даже небольшого колнчесгва твердой смазки (около 1 % Мо8з).
3.3.8. Покрытия, получаемые при химико-термическом модифицироваиии поверхиостпых слоев 172 Этот метод сочетает в себе одновременное термическое и химическое воздействия с целью изменения химического состава, струкгуры и свойств поверхностного слоя ~24, 29, 37, 63, 791. Осуществляется он в результате раздельного, а в ряде методов совместного диффузионного насыщения металла или сплава неметаллами (С, И, В, 81 и др.) или металлами (А1, Сг, Еп и др.) в определенном температурном интервале в активной или специально-активируемой среде. Для повышения износостойкости и долговечности деталей из сталей широко примек цементацию (науглерожива ие), нитроцем нтацшо (цианирова ие, карбон трацию) и азотирование; в меньшей степени используют насыщение бором и кремнием, а также металлами (Сг, А1 и др.).
Выбор того или иного способа насыщения и диффундирующего элемента (элемеитов) осуществляют с учетом требований, предъявляемых к свойствам модифицированной поверхности, вида производства, размеров обрабатываемых деталей, требуемой толщины получаемого слоя и т. п. 8 табл. 3.30 в качестве примера приведены значения относительной износостойкости сталей 45, 10 и УЗ после различных видов химико-термической обработки ~29). Таблица З.ЗО.
Отиесительиая абразивмвя нзнэсестейкесть етдельиых фаз дкффузкекных спеев, пелучеипых врк различных видах химике-термвчеакей ебрвбаткк (р * 1 МПа, я 36 и/а) П р и и е ч ан и е. Изноактойкесть закаленной стали 45 принята равной 1. 3.4. Материалы, устойчивые к изнашиванию В услОВинх бОльших даВлении и ударных наГруЗОК Прн повышенных нагрузках, особенно при ударном ее приложении, износ и повреждения поверхностей трения будуг определяться не только видом материала и его свойсгвами, но и специфическими условиями работы: теплонапряженностью, уровнем динамических воздействий, агрессивностью среды, наличием абразива и др.
При ударном контактированин поверхностей различают ~9) следующие виды изнашивания: ударно- абразивное, ударно-гидроабразнвное, ударно-усталостное и ударно-тепловое, Разрушение металла при ударно-абразивном юнашивании осуществляется в результате малоцикловой усталости микрообъемов металла вследствие циклического приложения нагрузки при упругопластическом контакте.
Ударно-абразивное юнашивание свюано с внедрением в металл твердых часпщ, Критерием юносостойкости, как правило, являкпся значения твердости. Чем выше твердость, тем выше сопротивляемость изнашиванию, При ударно-гидроабразивном изнашивании соударение металлических поверхностей происходит при наличии жидкости и твердых частиц. При зтом изнашивание есть результат связанного с ударом внедрения частиц и относительного их перемещения (последнее приводит к микрорезанню). пз Ударно-усталостное изнашивание осуществляется прн многократном соударении поверхностей в отсутствии абразивных частиц. В основе этого механизма изнашивания лежит многократная деформация поверхностного слоя, приводящая к наклепу, охрупчиванию н последующему отделению частиц. Износостойкость существенно снижается с увеличением энергии удара.
Для ударно-теплового изнашивания характерно соударение поверхностей, которые по условиям работы испытывают значительный объемный нагрев. Прн таком виде из- носа отделение частиц происходит в результате многократного пластического деформировання или среза объемов металла при внедрении твердых частиц. К материалам, устойчивым при работе в условиях больших давлений и ударных нагрузок, предъявляются следующие требования: повышенная твердость н одновременно определенный запас по пластичности; повышенная теплостойкость и высокая коррозионная стойкость.
В России и за рубежом основными материалами дш эксплуатации в условиях высоких давлений и ударных нагрузок являются инструментальные стали ~24], В результате термической обработки они приобретают высокую твердость, прочность и износостойкость. Многие инструментальные стали обладают также теплостойкостью. Износостойкость материалов, работающих в условиях больших нагрузок, при ударном их приложении зависит от многих факторов (9, 24, 25, 36, 63, 64, 70).
При ударно-абразивном и ударно-гидроабразивном изнашивании основным критерием интенсивности изнашивания является твердость 163). М.М. Тененбаум ~64) оценивает способность абразивных частиц внедряться в поверхностный слой н разрушать его при перемещении цо отношению значений микро гвердости испытуемого материала Н и абразива Н,: К,=Н/Н,. При критическом значении коэффициента К,=0,5...0,7 возможно разрушение металла при однократном воздействии абразивной частицы (микрорезание); при К, > 0,7 процесс изнашивания переходит в многоцикловой (частицы износа отделяются в результате многократного деформирования металла) с резко снижающейся интенсивностью изнашивания по мере увеличения значения К,.
При мнкрорезании интенсивность изнашивания обратно пропорциональна твердости, а при многоцикловом разрушении эта зависимость не является линейной. При одинаковой твердости стали интенсивность изнашивания уменьшается по мере увеличения содержания остаточного аустенита ~64~.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
