Наукові конференції України, Нові матеріали і технології в машинобудуванні-2014

Розмір шрифту: 
ВПЛИВ РОЗМРІВ ПОР НА ФОРМУВАННЯ ЗНОСОТРИВКОЇ СТРУКТУРИ НАПИЛЕНИХ ПОКРИТТІВ, ЩО ПРАЦЮЮТЬ В УМОВАХ ГРАНИЧНОГО МАЩЕННЯ
Л.І. Богун, С.М. Лаврись

Остання редакція: 2016-03-02

Тези доповіді


Для  зміцнення  золотників у  підйомно-транспортних  механізмах доцільно використати напилення порошковими дротами. Попередні дослідження встановили, що найкращими триботехнічними характеристиками за даних умов роботи трибоспряження володіють покриття, напилені порошковими дротами системи Fe – Cr – Мn – Ti – Al. Пориста структура поверхневого шару має можливість поглинати та втримувати мастило. Випробування показали, що середній розмір пор, які беруть активну участь в полегшенні процесів тертя та зношування складає ? 15,5 мкм. Під час нанесення таких покриттів було встановлено, що на формування розмірів пор впливає тиск повітря під час напилення. Тому раціонально дослідити вплив тиску розпилювального повітря під час напилення покриттів на зміну структури та інтенсивність зношування поверхневих шарів, які працюють в умовах граничного мащення.     Напиленні покриття порошковим дротом системи Fe–Cr – Ti – Mn – Al були нанесені під тиском повітря 0,5 та 0,6 МПа і випробувались на зносостійкість на машині тертя СМТ-1 за питомих навантаження 1,3 та 5 МПа, зі швидкістю ковзання 0,47 м/с, протягом 6 год. Змащування проводилося шляхом занурення одного з тіл пари тертя в контейнер з мастилом ТАД-17и. Зносотривкість зразків визначали ваговим методом. Порівнюючи результати зміни маси напилених покриттів, які напилювали за тиску повітря 0,5 та 0,6 МПа, від навантаження можна зробити висновок, що зі збільшенням тиску повітря під час напилення збільшується кількість поглинутого мастила покриттями у всьому діапазоні досліджуваних навантажень (? у 2 рази). За величинами втрати маси контртіл визначали інтенсивність зношування пар тертя з врахуванням номінальної площі контакту та шляху тертя. Встановили, що зі збільшенням питомого тиску повітря під час напилення покриттів зменшується інтенсивність зношування пар тертя за однакових режимів випробувань. Очевидно, що на зміну інтенсивності зношування та поглинальну здатність покриттів буде впливати їх структура, яка формується під час напилення.      Для дослідження структури використали мікроструктурний аналіз. Встановлено, що покриття мають ламелярну мікроструктуру, є присутня велика кількість пор, які виконують роль резервуарів для мастильної речовини, що у міру зношування матеріалу видавлюється з його об’єму й надходить у зону тертя та сприяють відновленню мастильної плівки. Для вивчення впливу пор на поглинальну здатність напилених покриттів та інтенсивність зношування провели структурний аналіз. Визначали об’ємний вміст пор в покритті і на поверхні зношування лінійним та точковим методами. Встановлено, зі збільшенням тиску повітря під час напилення зменшується об’ємна частка всіх сформованих пор в покриттях (відповідно 19,27 та 12,8%), що забезпечує вищу конструкційну міцність трибоспряжень. Крім того, зі збільшенням тиску повітря під час напилення формується більша кількість пор меншого розміру (відповідно 30 мкм та 13 мкм). У покриттях, які мали найбільшу конструкційну міцність та найбільшу кількість пор меншого розміру, на поверхнях зношування виявлено найбільшу кількість пор розміром 3,5 мкм. Зі збільшенням питомого навантаження під час контактної взаємодії збільшується кількість цих пор на поверхні тертя в 2 рази, що призводить до зменшення інтенсивності зношування. Можна припустити, що для всіх пар тертя формуються плями фактичного контактування, співрозмірні з середнім розміром пор на поверхнях зношування. Пори більшого розміру не братимуть участі в контактній взаємодії, що збільшує локальні питомі навантаження на плями фактичного контактування. Це призводить до збільшення поглинання мастила, однак не полегшує процеси тертя. Пори меншого розміру будуть затиратися в процесі тертя продуктами зношування. Встановлення  відповідності кількості пор співрозмірних з діаметрами плям фактичного контактування визначатиме зносостійкість трибоспряжень.

Праці конференції зараз недоступні.